Merge branch 'tracing-for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git...
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
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, 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_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         int overloaded;
497         struct plist_head pushable_tasks;
498 #endif
499         int rt_throttled;
500         u64 rt_time;
501         u64 rt_runtime;
502         /* Nests inside the rq lock: */
503         spinlock_t rt_runtime_lock;
504
505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
506         unsigned long rt_nr_boosted;
507
508         struct rq *rq;
509         struct list_head leaf_rt_rq_list;
510         struct task_group *tg;
511         struct sched_rt_entity *rt_se;
512 #endif
513 };
514
515 #ifdef CONFIG_SMP
516
517 /*
518  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
519  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
520  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
521  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
522  * object.
523  *
524  */
525 struct root_domain {
526         atomic_t refcount;
527         cpumask_var_t span;
528         cpumask_var_t online;
529
530         /*
531          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
532          * one runnable RT task.
533          */
534         cpumask_var_t rto_mask;
535         atomic_t rto_count;
536 #ifdef CONFIG_SMP
537         struct cpupri cpupri;
538 #endif
539 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
540         /*
541          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
542          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
543          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
544          */
545         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
546 #endif
547 };
548
549 /*
550  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
551  * members (mimicking the global state we have today).
552  */
553 static struct root_domain def_root_domain;
554
555 #endif
556
557 /*
558  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
559  *
560  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
561  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
562  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
563  */
564 struct rq {
565         /* runqueue lock: */
566         spinlock_t lock;
567
568         /*
569          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
570          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
571          */
572         unsigned long nr_running;
573         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
574         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
575 #ifdef CONFIG_NO_HZ
576         unsigned long last_tick_seen;
577         unsigned char in_nohz_recently;
578 #endif
579         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
580         struct load_weight load;
581         unsigned long nr_load_updates;
582         u64 nr_switches;
583
584         struct cfs_rq cfs;
585         struct rt_rq rt;
586
587 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
588         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
589         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
590 #endif
591 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
592         struct list_head leaf_rt_rq_list;
593 #endif
594
595         /*
596          * This is part of a global counter where only the total sum
597          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
598          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
599          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
600          */
601         unsigned long nr_uninterruptible;
602
603         struct task_struct *curr, *idle;
604         unsigned long next_balance;
605         struct mm_struct *prev_mm;
606
607         u64 clock;
608
609         atomic_t nr_iowait;
610
611 #ifdef CONFIG_SMP
612         struct root_domain *rd;
613         struct sched_domain *sd;
614
615         unsigned char idle_at_tick;
616         /* For active balancing */
617         int active_balance;
618         int push_cpu;
619         /* cpu of this runqueue: */
620         int cpu;
621         int online;
622
623         unsigned long avg_load_per_task;
624
625         struct task_struct *migration_thread;
626         struct list_head migration_queue;
627 #endif
628
629         /* calc_load related fields */
630         unsigned long calc_load_update;
631         long calc_load_active;
632
633 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
634 #ifdef CONFIG_SMP
635         int hrtick_csd_pending;
636         struct call_single_data hrtick_csd;
637 #endif
638         struct hrtimer hrtick_timer;
639 #endif
640
641 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
642         /* latency stats */
643         struct sched_info rq_sched_info;
644         unsigned long long rq_cpu_time;
645         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
646
647         /* sys_sched_yield() stats */
648         unsigned int yld_count;
649
650         /* schedule() stats */
651         unsigned int sched_switch;
652         unsigned int sched_count;
653         unsigned int sched_goidle;
654
655         /* try_to_wake_up() stats */
656         unsigned int ttwu_count;
657         unsigned int ttwu_local;
658
659         /* BKL stats */
660         unsigned int bkl_count;
661 #endif
662 };
663
664 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
665
666 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
667 {
668         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
669 }
670
671 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
672 {
673 #ifdef CONFIG_SMP
674         return rq->cpu;
675 #else
676         return 0;
677 #endif
678 }
679
680 /*
681  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
682  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
683  *
684  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
685  * preempt-disabled sections.
686  */
687 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
688         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
689
690 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
691 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
692 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
693 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
694
695 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
696 {
697         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
698 }
699
700 /*
701  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
702  */
703 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
704 # define const_debug __read_mostly
705 #else
706 # define const_debug static const
707 #endif
708
709 /**
710  * runqueue_is_locked
711  *
712  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
713  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
714  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
715  */
716 int runqueue_is_locked(void)
717 {
718         int cpu = get_cpu();
719         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
720         int ret;
721
722         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
723         put_cpu();
724         return ret;
725 }
726
727 /*
728  * Debugging: various feature bits
729  */
730
731 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
732         __SCHED_FEAT_##name ,
733
734 enum {
735 #include "sched_features.h"
736 };
737
738 #undef SCHED_FEAT
739
740 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
741         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
742
743 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
744 #include "sched_features.h"
745         0;
746
747 #undef SCHED_FEAT
748
749 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
750 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
751         #name ,
752
753 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
754 #include "sched_features.h"
755         NULL
756 };
757
758 #undef SCHED_FEAT
759
760 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
761 {
762         int i;
763
764         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
765                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
766                         seq_puts(m, "NO_");
767                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
768         }
769         seq_puts(m, "\n");
770
771         return 0;
772 }
773
774 static ssize_t
775 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
776                 size_t cnt, loff_t *ppos)
777 {
778         char buf[64];
779         char *cmp = buf;
780         int neg = 0;
781         int i;
782
783         if (cnt > 63)
784                 cnt = 63;
785
786         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
787                 return -EFAULT;
788
789         buf[cnt] = 0;
790
791         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
792                 neg = 1;
793                 cmp += 3;
794         }
795
796         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
797                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
798
799                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
800                         if (neg)
801                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
802                         else
803                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
804                         break;
805                 }
806         }
807
808         if (!sched_feat_names[i])
809                 return -EINVAL;
810
811         filp->f_pos += cnt;
812
813         return cnt;
814 }
815
816 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
817 {
818         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
819 }
820
821 static struct file_operations sched_feat_fops = {
822         .open           = sched_feat_open,
823         .write          = sched_feat_write,
824         .read           = seq_read,
825         .llseek         = seq_lseek,
826         .release        = single_release,
827 };
828
829 static __init int sched_init_debug(void)
830 {
831         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
832                         &sched_feat_fops);
833
834         return 0;
835 }
836 late_initcall(sched_init_debug);
837
838 #endif
839
840 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
841
842 /*
843  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
844  * Limited because this is done with IRQs disabled.
845  */
846 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
847
848 /*
849  * ratelimit for updating the group shares.
850  * default: 0.25ms
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
853
854 /*
855  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
856  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
857  * default: 4
858  */
859 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
860
861 /*
862  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
863  * default: 1s
864  */
865 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
866
867 static __read_mostly int scheduler_running;
868
869 /*
870  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
871  * default: 0.95s
872  */
873 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
874
875 static inline u64 global_rt_period(void)
876 {
877         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
878 }
879
880 static inline u64 global_rt_runtime(void)
881 {
882         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
883                 return RUNTIME_INF;
884
885         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
886 }
887
888 #ifndef prepare_arch_switch
889 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
890 #endif
891 #ifndef finish_arch_switch
892 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
893 #endif
894
895 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
896 {
897         return rq->curr == p;
898 }
899
900 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
901 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
902 {
903         return task_current(rq, p);
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 }
909
910 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
911 {
912 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
913         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
914         rq->lock.owner = current;
915 #endif
916         /*
917          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
918          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
919          * prev into current:
920          */
921         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
922
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 }
925
926 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
927 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
928 {
929 #ifdef CONFIG_SMP
930         return p->oncpu;
931 #else
932         return task_current(rq, p);
933 #endif
934 }
935
936 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
937 {
938 #ifdef CONFIG_SMP
939         /*
940          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
941          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
942          * here.
943          */
944         next->oncpu = 1;
945 #endif
946 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
947         spin_unlock_irq(&rq->lock);
948 #else
949         spin_unlock(&rq->lock);
950 #endif
951 }
952
953 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
954 {
955 #ifdef CONFIG_SMP
956         /*
957          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
958          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
959          * finished.
960          */
961         smp_wmb();
962         prev->oncpu = 0;
963 #endif
964 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
965         local_irq_enable();
966 #endif
967 }
968 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
969
970 /*
971  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
972  * Must be called interrupts disabled.
973  */
974 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         for (;;) {
978                 struct rq *rq = task_rq(p);
979                 spin_lock(&rq->lock);
980                 if (likely(rq == task_rq(p)))
981                         return rq;
982                 spin_unlock(&rq->lock);
983         }
984 }
985
986 /*
987  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
988  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
989  * explicitly disabling preemption.
990  */
991 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
992         __acquires(rq->lock)
993 {
994         struct rq *rq;
995
996         for (;;) {
997                 local_irq_save(*flags);
998                 rq = task_rq(p);
999                 spin_lock(&rq->lock);
1000                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1001                         return rq;
1002                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1003         }
1004 }
1005
1006 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1007 {
1008         struct rq *rq = task_rq(p);
1009
1010         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1011         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1012 }
1013
1014 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1015         __releases(rq->lock)
1016 {
1017         spin_unlock(&rq->lock);
1018 }
1019
1020 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1021         __releases(rq->lock)
1022 {
1023         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1024 }
1025
1026 /*
1027  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1028  */
1029 static struct rq *this_rq_lock(void)
1030         __acquires(rq->lock)
1031 {
1032         struct rq *rq;
1033
1034         local_irq_disable();
1035         rq = this_rq();
1036         spin_lock(&rq->lock);
1037
1038         return rq;
1039 }
1040
1041 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1042 /*
1043  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1044  *
1045  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1046  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1047  * reschedule event.
1048  *
1049  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1050  * rq->lock.
1051  */
1052
1053 /*
1054  * Use hrtick when:
1055  *  - enabled by features
1056  *  - hrtimer is actually high res
1057  */
1058 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1059 {
1060         if (!sched_feat(HRTICK))
1061                 return 0;
1062         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1063                 return 0;
1064         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1065 }
1066
1067 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1068 {
1069         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1070                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * High-resolution timer tick.
1075  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1076  */
1077 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1078 {
1079         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1080
1081         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1082
1083         spin_lock(&rq->lock);
1084         update_rq_clock(rq);
1085         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1086         spin_unlock(&rq->lock);
1087
1088         return HRTIMER_NORESTART;
1089 }
1090
1091 #ifdef CONFIG_SMP
1092 /*
1093  * called from hardirq (IPI) context
1094  */
1095 static void __hrtick_start(void *arg)
1096 {
1097         struct rq *rq = arg;
1098
1099         spin_lock(&rq->lock);
1100         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1101         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1102         spin_unlock(&rq->lock);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * Called to set the hrtick timer state.
1107  *
1108  * called with rq->lock held and irqs disabled
1109  */
1110 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1111 {
1112         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1113         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1114
1115         hrtimer_set_expires(timer, time);
1116
1117         if (rq == this_rq()) {
1118                 hrtimer_restart(timer);
1119         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1120                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1121                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1122         }
1123 }
1124
1125 static int
1126 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1127 {
1128         int cpu = (int)(long)hcpu;
1129
1130         switch (action) {
1131         case CPU_UP_CANCELED:
1132         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1133         case CPU_DOWN_PREPARE:
1134         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1135         case CPU_DEAD:
1136         case CPU_DEAD_FROZEN:
1137                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1138                 return NOTIFY_OK;
1139         }
1140
1141         return NOTIFY_DONE;
1142 }
1143
1144 static __init void init_hrtick(void)
1145 {
1146         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1147 }
1148 #else
1149 /*
1150  * Called to set the hrtick timer state.
1151  *
1152  * called with rq->lock held and irqs disabled
1153  */
1154 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1155 {
1156         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1157                         HRTIMER_MODE_REL, 0);
1158 }
1159
1160 static inline void init_hrtick(void)
1161 {
1162 }
1163 #endif /* CONFIG_SMP */
1164
1165 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1166 {
1167 #ifdef CONFIG_SMP
1168         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1169
1170         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1171         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1172         rq->hrtick_csd.info = rq;
1173 #endif
1174
1175         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1176         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1177 }
1178 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1179 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1180 {
1181 }
1182
1183 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1184 {
1185 }
1186
1187 static inline void init_hrtick(void)
1188 {
1189 }
1190 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1191
1192 /*
1193  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1194  *
1195  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1196  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1197  * the target CPU.
1198  */
1199 #ifdef CONFIG_SMP
1200
1201 #ifndef tsk_is_polling
1202 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1203 #endif
1204
1205 static void resched_task(struct task_struct *p)
1206 {
1207         int cpu;
1208
1209         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1210
1211         if (test_tsk_need_resched(p))
1212                 return;
1213
1214         set_tsk_need_resched(p);
1215
1216         cpu = task_cpu(p);
1217         if (cpu == smp_processor_id())
1218                 return;
1219
1220         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1221         smp_mb();
1222         if (!tsk_is_polling(p))
1223                 smp_send_reschedule(cpu);
1224 }
1225
1226 static void resched_cpu(int cpu)
1227 {
1228         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1229         unsigned long flags;
1230
1231         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1232                 return;
1233         resched_task(cpu_curr(cpu));
1234         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1235 }
1236
1237 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1238 /*
1239  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1240  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1241  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1242  * idle system the next event might even be infinite time into the
1243  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1244  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1245  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1246  * wheel for the next timer event.
1247  */
1248 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1249 {
1250         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1251
1252         if (cpu == smp_processor_id())
1253                 return;
1254
1255         /*
1256          * This is safe, as this function is called with the timer
1257          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1258          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1259          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1260          * timer into account automatically.
1261          */
1262         if (rq->curr != rq->idle)
1263                 return;
1264
1265         /*
1266          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1267          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1268          * idle task through an additional NOOP schedule()
1269          */
1270         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1271
1272         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1273         smp_mb();
1274         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1275                 smp_send_reschedule(cpu);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1278
1279 #else /* !CONFIG_SMP */
1280 static void resched_task(struct task_struct *p)
1281 {
1282         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1283         set_tsk_need_resched(p);
1284 }
1285 #endif /* CONFIG_SMP */
1286
1287 #if BITS_PER_LONG == 32
1288 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1289 #else
1290 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1291 #endif
1292
1293 #define WMULT_SHIFT     32
1294
1295 /*
1296  * Shift right and round:
1297  */
1298 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1299
1300 /*
1301  * delta *= weight / lw
1302  */
1303 static unsigned long
1304 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1305                 struct load_weight *lw)
1306 {
1307         u64 tmp;
1308
1309         if (!lw->inv_weight) {
1310                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1311                         lw->inv_weight = 1;
1312                 else
1313                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1314                                 / (lw->weight+1);
1315         }
1316
1317         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1318         /*
1319          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1320          */
1321         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1322                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1323                         WMULT_SHIFT/2);
1324         else
1325                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1326
1327         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1328 }
1329
1330 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1331 {
1332         lw->weight += inc;
1333         lw->inv_weight = 0;
1334 }
1335
1336 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1337 {
1338         lw->weight -= dec;
1339         lw->inv_weight = 0;
1340 }
1341
1342 /*
1343  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1344  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1345  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1346  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1347  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1348  * slice expiry etc.
1349  */
1350
1351 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1352 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1353
1354 /*
1355  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1356  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1357  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1358  * that remained on nice 0.
1359  *
1360  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1361  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1362  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1363  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1364  * the relative distance between them is ~25%.)
1365  */
1366 static const int prio_to_weight[40] = {
1367  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1368  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1369  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1370  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1371  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1372  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1373  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1374  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1375 };
1376
1377 /*
1378  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1379  *
1380  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1381  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1382  * into multiplications:
1383  */
1384 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1385  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1386  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1387  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1388  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1389  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1390  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1391  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1392  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1393 };
1394
1395 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1396
1397 /*
1398  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1399  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1400  * structures to the load-balancing proper:
1401  */
1402 struct rq_iterator {
1403         void *arg;
1404         struct task_struct *(*start)(void *);
1405         struct task_struct *(*next)(void *);
1406 };
1407
1408 #ifdef CONFIG_SMP
1409 static unsigned long
1410 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1411               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1412               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1413               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1414
1415 static int
1416 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1417                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1418                    struct rq_iterator *iterator);
1419 #endif
1420
1421 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1422 enum cpuacct_stat_index {
1423         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1424         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1425
1426         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1427 };
1428
1429 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1430 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1431 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1432                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1433 #else
1434 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1435 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1436                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1437 #endif
1438
1439 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1440 {
1441         update_load_add(&rq->load, load);
1442 }
1443
1444 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1445 {
1446         update_load_sub(&rq->load, load);
1447 }
1448
1449 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1450 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1451
1452 /*
1453  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1454  * leaving it for the final time.
1455  */
1456 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1457 {
1458         struct task_group *parent, *child;
1459         int ret;
1460
1461         rcu_read_lock();
1462         parent = &root_task_group;
1463 down:
1464         ret = (*down)(parent, data);
1465         if (ret)
1466                 goto out_unlock;
1467         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1468                 parent = child;
1469                 goto down;
1470
1471 up:
1472                 continue;
1473         }
1474         ret = (*up)(parent, data);
1475         if (ret)
1476                 goto out_unlock;
1477
1478         child = parent;
1479         parent = parent->parent;
1480         if (parent)
1481                 goto up;
1482 out_unlock:
1483         rcu_read_unlock();
1484
1485         return ret;
1486 }
1487
1488 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1489 {
1490         return 0;
1491 }
1492 #endif
1493
1494 #ifdef CONFIG_SMP
1495 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1496 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1497 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1498
1499 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1500 {
1501         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1502         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1503
1504         if (nr_running)
1505                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1506         else
1507                 rq->avg_load_per_task = 0;
1508
1509         return rq->avg_load_per_task;
1510 }
1511
1512 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1513
1514 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1515
1516 /*
1517  * Calculate and set the cpu's group shares.
1518  */
1519 static void
1520 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1521                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1522 {
1523         unsigned long shares;
1524         unsigned long rq_weight;
1525
1526         if (!tg->se[cpu])
1527                 return;
1528
1529         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1530
1531         /*
1532          *           \Sum shares * rq_weight
1533          * shares =  -----------------------
1534          *               \Sum rq_weight
1535          *
1536          */
1537         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1538         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1539
1540         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1541                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1542                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1543                 unsigned long flags;
1544
1545                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1546                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1547
1548                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1549                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1550         }
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1555  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1556  * parent group depends on the shares of its child groups.
1557  */
1558 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1559 {
1560         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1561         unsigned long shares = 0;
1562         struct sched_domain *sd = data;
1563         int i;
1564
1565         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1566                 /*
1567                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1568                  * is one of average load so that when a new task gets to
1569                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1570                  */
1571                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1572                 if (!weight)
1573                         weight = NICE_0_LOAD;
1574
1575                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1576                 rq_weight += weight;
1577                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1578         }
1579
1580         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1581                 shares = tg->shares;
1582
1583         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1584                 shares = tg->shares;
1585
1586         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1587                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1588
1589         return 0;
1590 }
1591
1592 /*
1593  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1594  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1595  * group is a fraction of its parents load.
1596  */
1597 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1598 {
1599         unsigned long load;
1600         long cpu = (long)data;
1601
1602         if (!tg->parent) {
1603                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1604         } else {
1605                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1606                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1607                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1608         }
1609
1610         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1611
1612         return 0;
1613 }
1614
1615 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1616 {
1617         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1618         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1619
1620         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1621                 sd->last_update = now;
1622                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1623         }
1624 }
1625
1626 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1627 {
1628         spin_unlock(&rq->lock);
1629         update_shares(sd);
1630         spin_lock(&rq->lock);
1631 }
1632
1633 static void update_h_load(long cpu)
1634 {
1635         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1636 }
1637
1638 #else
1639
1640 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1641 {
1642 }
1643
1644 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1645 {
1646 }
1647
1648 #endif
1649
1650 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1651
1652 /*
1653  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1654  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1655  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1656  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1657  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1658  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1659  */
1660 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1661         __releases(this_rq->lock)
1662         __acquires(busiest->lock)
1663         __acquires(this_rq->lock)
1664 {
1665         spin_unlock(&this_rq->lock);
1666         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1667
1668         return 1;
1669 }
1670
1671 #else
1672 /*
1673  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1674  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1675  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1676  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1677  * regardless of entry order into the function.
1678  */
1679 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1680         __releases(this_rq->lock)
1681         __acquires(busiest->lock)
1682         __acquires(this_rq->lock)
1683 {
1684         int ret = 0;
1685
1686         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1687                 if (busiest < this_rq) {
1688                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1689                         spin_lock(&busiest->lock);
1690                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1691                         ret = 1;
1692                 } else
1693                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1694         }
1695         return ret;
1696 }
1697
1698 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1699
1700 /*
1701  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1702  */
1703 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1704 {
1705         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1706                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1707                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1708                 BUG_ON(1);
1709         }
1710
1711         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1712 }
1713
1714 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1715         __releases(busiest->lock)
1716 {
1717         spin_unlock(&busiest->lock);
1718         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1719 }
1720 #endif
1721
1722 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1723 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1724 {
1725 #ifdef CONFIG_SMP
1726         cfs_rq->shares = shares;
1727 #endif
1728 }
1729 #endif
1730
1731 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1732
1733 #include "sched_stats.h"
1734 #include "sched_idletask.c"
1735 #include "sched_fair.c"
1736 #include "sched_rt.c"
1737 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1738 # include "sched_debug.c"
1739 #endif
1740
1741 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1742 #define for_each_class(class) \
1743    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1744
1745 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1746 {
1747         rq->nr_running++;
1748 }
1749
1750 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1751 {
1752         rq->nr_running--;
1753 }
1754
1755 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1756 {
1757         if (task_has_rt_policy(p)) {
1758                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1759                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1760                 return;
1761         }
1762
1763         /*
1764          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1765          */
1766         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1767                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1768                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1769                 return;
1770         }
1771
1772         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1773         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1774 }
1775
1776 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1777 {
1778         s64 diff = sample - *avg;
1779         *avg += diff >> 3;
1780 }
1781
1782 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1783 {
1784         if (wakeup)
1785                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1786
1787         sched_info_queued(p);
1788         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1789         p->se.on_rq = 1;
1790 }
1791
1792 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1793 {
1794         if (sleep) {
1795                 if (p->se.last_wakeup) {
1796                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1797                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1798                         p->se.last_wakeup = 0;
1799                 } else {
1800                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1801                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1802                 }
1803         }
1804
1805         sched_info_dequeued(p);
1806         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1807         p->se.on_rq = 0;
1808 }
1809
1810 /*
1811  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1812  */
1813 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1814 {
1815         return p->static_prio;
1816 }
1817
1818 /*
1819  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1820  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1821  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1822  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1823  * estimator recalculates.
1824  */
1825 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1826 {
1827         int prio;
1828
1829         if (task_has_rt_policy(p))
1830                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1831         else
1832                 prio = __normal_prio(p);
1833         return prio;
1834 }
1835
1836 /*
1837  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1838  * taken into account by the scheduler. This value might
1839  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1840  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1841  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1842  */
1843 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1844 {
1845         p->normal_prio = normal_prio(p);
1846         /*
1847          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1848          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1849          * to the normal priority:
1850          */
1851         if (!rt_prio(p->prio))
1852                 return p->normal_prio;
1853         return p->prio;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * activate_task - move a task to the runqueue.
1858  */
1859 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1860 {
1861         if (task_contributes_to_load(p))
1862                 rq->nr_uninterruptible--;
1863
1864         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1865         inc_nr_running(rq);
1866 }
1867
1868 /*
1869  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1870  */
1871 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1872 {
1873         if (task_contributes_to_load(p))
1874                 rq->nr_uninterruptible++;
1875
1876         dequeue_task(rq, p, sleep);
1877         dec_nr_running(rq);
1878 }
1879
1880 /**
1881  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1882  * @p: the task in question.
1883  */
1884 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1885 {
1886         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1887 }
1888
1889 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1890 {
1891         set_task_rq(p, cpu);
1892 #ifdef CONFIG_SMP
1893         /*
1894          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1895          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1896          * per-task data have been completed by this moment.
1897          */
1898         smp_wmb();
1899         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1900 #endif
1901 }
1902
1903 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1904                                        const struct sched_class *prev_class,
1905                                        int oldprio, int running)
1906 {
1907         if (prev_class != p->sched_class) {
1908                 if (prev_class->switched_from)
1909                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1910                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1911         } else
1912                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1913 }
1914
1915 #ifdef CONFIG_SMP
1916
1917 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1918 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1919 {
1920         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1921 }
1922
1923 /*
1924  * Is this task likely cache-hot:
1925  */
1926 static int
1927 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1928 {
1929         s64 delta;
1930
1931         /*
1932          * Buddy candidates are cache hot:
1933          */
1934         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1935                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1936                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1937                 return 1;
1938
1939         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1940                 return 0;
1941
1942         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1943                 return 1;
1944         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1945                 return 0;
1946
1947         delta = now - p->se.exec_start;
1948
1949         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1950 }
1951
1952
1953 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1954 {
1955         int old_cpu = task_cpu(p);
1956         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1957         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1958                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1959         u64 clock_offset;
1960
1961         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1962
1963         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
1964
1965 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1966         if (p->se.wait_start)
1967                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1968         if (p->se.sleep_start)
1969                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1970         if (p->se.block_start)
1971                 p->se.block_start -= clock_offset;
1972         if (old_cpu != new_cpu) {
1973                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1974                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1975                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1976         }
1977 #endif
1978         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1979                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1980
1981         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1982 }
1983
1984 struct migration_req {
1985         struct list_head list;
1986
1987         struct task_struct *task;
1988         int dest_cpu;
1989
1990         struct completion done;
1991 };
1992
1993 /*
1994  * The task's runqueue lock must be held.
1995  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1996  */
1997 static int
1998 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1999 {
2000         struct rq *rq = task_rq(p);
2001
2002         /*
2003          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2004          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2005          */
2006         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2007                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2008                 return 0;
2009         }
2010
2011         init_completion(&req->done);
2012         req->task = p;
2013         req->dest_cpu = dest_cpu;
2014         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2015
2016         return 1;
2017 }
2018
2019 /*
2020  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2021  *                              context switch.
2022  *
2023  * @p must not be current.
2024  */
2025 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2026 {
2027         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2028         int running;
2029         struct rq *rq;
2030
2031         nvcsw   = p->nvcsw;
2032         nivcsw  = p->nivcsw;
2033         for (;;) {
2034                 /*
2035                  * The runqueue is assigned before the actual context
2036                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2037                  *
2038                  * We could check initially without the lock but it is
2039                  * very likely that we need to take the lock in every
2040                  * iteration.
2041                  */
2042                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2043                 running = task_running(rq, p);
2044                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2045
2046                 if (likely(!running))
2047                         break;
2048                 /*
2049                  * The switch count is incremented before the actual
2050                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2051                  * sure at least one completed.
2052                  */
2053                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2054                         break;
2055                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2056                         break;
2057
2058                 cpu_relax();
2059         }
2060 }
2061
2062 /*
2063  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2064  *
2065  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2066  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2067  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2068  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2069  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2070  * @p has remained unscheduled the whole time.
2071  *
2072  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2073  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2074  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2075  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2076  * waiting to become inactive.
2077  */
2078 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2079 {
2080         unsigned long flags;
2081         int running, on_rq;
2082         unsigned long ncsw;
2083         struct rq *rq;
2084
2085         for (;;) {
2086                 /*
2087                  * We do the initial early heuristics without holding
2088                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2089                  * the runqueue lock when things look like they will
2090                  * work out!
2091                  */
2092                 rq = task_rq(p);
2093
2094                 /*
2095                  * If the task is actively running on another CPU
2096                  * still, just relax and busy-wait without holding
2097                  * any locks.
2098                  *
2099                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2100                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2101                  * But we don't care, since "task_running()" will
2102                  * return false if the runqueue has changed and p
2103                  * is actually now running somewhere else!
2104                  */
2105                 while (task_running(rq, p)) {
2106                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2107                                 return 0;
2108                         cpu_relax();
2109                 }
2110
2111                 /*
2112                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2113                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2114                  * just go back and repeat.
2115                  */
2116                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2117                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2118                 running = task_running(rq, p);
2119                 on_rq = p->se.on_rq;
2120                 ncsw = 0;
2121                 if (!match_state || p->state == match_state)
2122                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2123                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2124
2125                 /*
2126                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2127                  */
2128                 if (unlikely(!ncsw))
2129                         break;
2130
2131                 /*
2132                  * Was it really running after all now that we
2133                  * checked with the proper locks actually held?
2134                  *
2135                  * Oops. Go back and try again..
2136                  */
2137                 if (unlikely(running)) {
2138                         cpu_relax();
2139                         continue;
2140                 }
2141
2142                 /*
2143                  * It's not enough that it's not actively running,
2144                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2145                  * preempted!
2146                  *
2147                  * So if it was still runnable (but just not actively
2148                  * running right now), it's preempted, and we should
2149                  * yield - it could be a while.
2150                  */
2151                 if (unlikely(on_rq)) {
2152                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2153                         continue;
2154                 }
2155
2156                 /*
2157                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2158                  * runnable, which means that it will never become
2159                  * running in the future either. We're all done!
2160                  */
2161                 break;
2162         }
2163
2164         return ncsw;
2165 }
2166
2167 /***
2168  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2169  * @p: the to-be-kicked thread
2170  *
2171  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2172  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2173  *
2174  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2175  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2176  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2177  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2178  * achieved as well.
2179  */
2180 void kick_process(struct task_struct *p)
2181 {
2182         int cpu;
2183
2184         preempt_disable();
2185         cpu = task_cpu(p);
2186         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2187                 smp_send_reschedule(cpu);
2188         preempt_enable();
2189 }
2190
2191 /*
2192  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2193  * according to the scheduling class and "nice" value.
2194  *
2195  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2196  * balance conservatively.
2197  */
2198 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2199 {
2200         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2201         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2202
2203         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2204                 return total;
2205
2206         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2207 }
2208
2209 /*
2210  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2211  * according to the scheduling class and "nice" value.
2212  */
2213 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2214 {
2215         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2216         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2217
2218         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2219                 return total;
2220
2221         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2222 }
2223
2224 /*
2225  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2226  * domain.
2227  */
2228 static struct sched_group *
2229 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2230 {
2231         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2232         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2233         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2234         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2235
2236         do {
2237                 unsigned long load, avg_load;
2238                 int local_group;
2239                 int i;
2240
2241                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2242                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2243                                         &p->cpus_allowed))
2244                         continue;
2245
2246                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2247                                                sched_group_cpus(group));
2248
2249                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2250                 avg_load = 0;
2251
2252                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2253                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2254                         if (local_group)
2255                                 load = source_load(i, load_idx);
2256                         else
2257                                 load = target_load(i, load_idx);
2258
2259                         avg_load += load;
2260                 }
2261
2262                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2263                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2264                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2265
2266                 if (local_group) {
2267                         this_load = avg_load;
2268                         this = group;
2269                 } else if (avg_load < min_load) {
2270                         min_load = avg_load;
2271                         idlest = group;
2272                 }
2273         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2274
2275         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2276                 return NULL;
2277         return idlest;
2278 }
2279
2280 /*
2281  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2282  */
2283 static int
2284 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2285 {
2286         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2287         int idlest = -1;
2288         int i;
2289
2290         /* Traverse only the allowed CPUs */
2291         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2292                 load = weighted_cpuload(i);
2293
2294                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2295                         min_load = load;
2296                         idlest = i;
2297                 }
2298         }
2299
2300         return idlest;
2301 }
2302
2303 /*
2304  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2305  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2306  * SD_BALANCE_EXEC.
2307  *
2308  * Balance, ie. select the least loaded group.
2309  *
2310  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2311  *
2312  * preempt must be disabled.
2313  */
2314 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2315 {
2316         struct task_struct *t = current;
2317         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2318
2319         for_each_domain(cpu, tmp) {
2320                 /*
2321                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2322                  */
2323                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2324                         break;
2325                 if (tmp->flags & flag)
2326                         sd = tmp;
2327         }
2328
2329         if (sd)
2330                 update_shares(sd);
2331
2332         while (sd) {
2333                 struct sched_group *group;
2334                 int new_cpu, weight;
2335
2336                 if (!(sd->flags & flag)) {
2337                         sd = sd->child;
2338                         continue;
2339                 }
2340
2341                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2342                 if (!group) {
2343                         sd = sd->child;
2344                         continue;
2345                 }
2346
2347                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2348                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2349                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2350                         sd = sd->child;
2351                         continue;
2352                 }
2353
2354                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2355                 cpu = new_cpu;
2356                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2357                 sd = NULL;
2358                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2359                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2360                                 break;
2361                         if (tmp->flags & flag)
2362                                 sd = tmp;
2363                 }
2364                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2365         }
2366
2367         return cpu;
2368 }
2369
2370 #endif /* CONFIG_SMP */
2371
2372 /***
2373  * try_to_wake_up - wake up a thread
2374  * @p: the to-be-woken-up thread
2375  * @state: the mask of task states that can be woken
2376  * @sync: do a synchronous wakeup?
2377  *
2378  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2379  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2380  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2381  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2382  * runnable without the overhead of this.
2383  *
2384  * returns failure only if the task is already active.
2385  */
2386 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2387 {
2388         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2389         unsigned long flags;
2390         long old_state;
2391         struct rq *rq;
2392
2393         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2394                 sync = 0;
2395
2396 #ifdef CONFIG_SMP
2397         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2398                 struct sched_domain *sd;
2399
2400                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2401                 cpu = task_cpu(p);
2402
2403                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2404                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2405                                 update_shares(sd);
2406                                 break;
2407                         }
2408                 }
2409         }
2410 #endif
2411
2412         smp_wmb();
2413         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2414         update_rq_clock(rq);
2415         old_state = p->state;
2416         if (!(old_state & state))
2417                 goto out;
2418
2419         if (p->se.on_rq)
2420                 goto out_running;
2421
2422         cpu = task_cpu(p);
2423         orig_cpu = cpu;
2424         this_cpu = smp_processor_id();
2425
2426 #ifdef CONFIG_SMP
2427         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2428                 goto out_activate;
2429
2430         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2431         if (cpu != orig_cpu) {
2432                 set_task_cpu(p, cpu);
2433                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2434                 /* might preempt at this point */
2435                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2436                 old_state = p->state;
2437                 if (!(old_state & state))
2438                         goto out;
2439                 if (p->se.on_rq)
2440                         goto out_running;
2441
2442                 this_cpu = smp_processor_id();
2443                 cpu = task_cpu(p);
2444         }
2445
2446 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2447         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2448         if (cpu == this_cpu)
2449                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2450         else {
2451                 struct sched_domain *sd;
2452                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2453                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2454                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2455                                 break;
2456                         }
2457                 }
2458         }
2459 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2460
2461 out_activate:
2462 #endif /* CONFIG_SMP */
2463         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2464         if (sync)
2465                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2466         if (orig_cpu != cpu)
2467                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2468         if (cpu == this_cpu)
2469                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2470         else
2471                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2472         activate_task(rq, p, 1);
2473         success = 1;
2474
2475         /*
2476          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2477          */
2478         if (!in_interrupt()) {
2479                 struct sched_entity *se = &current->se;
2480                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2481
2482                 if (se->last_wakeup)
2483                         sample -= se->last_wakeup;
2484                 else
2485                         sample -= se->start_runtime;
2486                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2487
2488                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2489         }
2490
2491 out_running:
2492         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2493         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2494
2495         p->state = TASK_RUNNING;
2496 #ifdef CONFIG_SMP
2497         if (p->sched_class->task_wake_up)
2498                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2499 #endif
2500 out:
2501         task_rq_unlock(rq, &flags);
2502
2503         return success;
2504 }
2505
2506 /**
2507  * wake_up_process - Wake up a specific process
2508  * @p: The process to be woken up.
2509  *
2510  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2511  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2512  * running.
2513  *
2514  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2515  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2516  */
2517 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2518 {
2519         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2520 }
2521 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2522
2523 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2524 {
2525         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2526 }
2527
2528 /*
2529  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2530  * p is forked by current.
2531  *
2532  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2533  */
2534 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2535 {
2536         p->se.exec_start                = 0;
2537         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2538         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2539         p->se.last_wakeup               = 0;
2540         p->se.avg_overlap               = 0;
2541         p->se.start_runtime             = 0;
2542         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2543
2544 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2545         p->se.wait_start                = 0;
2546         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2547         p->se.sleep_start               = 0;
2548         p->se.block_start               = 0;
2549         p->se.sleep_max                 = 0;
2550         p->se.block_max                 = 0;
2551         p->se.exec_max                  = 0;
2552         p->se.slice_max                 = 0;
2553         p->se.wait_max                  = 0;
2554 #endif
2555
2556         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2557         p->se.on_rq = 0;
2558         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2559
2560 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2561         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2562 #endif
2563
2564         /*
2565          * We mark the process as running here, but have not actually
2566          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2567          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2568          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2569          */
2570         p->state = TASK_RUNNING;
2571 }
2572
2573 /*
2574  * fork()/clone()-time setup:
2575  */
2576 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2577 {
2578         int cpu = get_cpu();
2579
2580         __sched_fork(p);
2581
2582 #ifdef CONFIG_SMP
2583         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2584 #endif
2585         set_task_cpu(p, cpu);
2586
2587         /*
2588          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2589          */
2590         p->prio = current->normal_prio;
2591         if (!rt_prio(p->prio))
2592                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2593
2594 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2595         if (likely(sched_info_on()))
2596                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2597 #endif
2598 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2599         p->oncpu = 0;
2600 #endif
2601 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2602         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2603         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2604 #endif
2605         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2606
2607         put_cpu();
2608 }
2609
2610 /*
2611  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2612  *
2613  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2614  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2615  * on the runqueue and wakes it.
2616  */
2617 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2618 {
2619         unsigned long flags;
2620         struct rq *rq;
2621
2622         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2623         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2624         update_rq_clock(rq);
2625
2626         p->prio = effective_prio(p);
2627
2628         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2629                 activate_task(rq, p, 0);
2630         } else {
2631                 /*
2632                  * Let the scheduling class do new task startup
2633                  * management (if any):
2634                  */
2635                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2636                 inc_nr_running(rq);
2637         }
2638         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2639         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2640 #ifdef CONFIG_SMP
2641         if (p->sched_class->task_wake_up)
2642                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2643 #endif
2644         task_rq_unlock(rq, &flags);
2645 }
2646
2647 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2648
2649 /**
2650  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2651  * @notifier: notifier struct to register
2652  */
2653 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2654 {
2655         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2656 }
2657 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2658
2659 /**
2660  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2661  * @notifier: notifier struct to unregister
2662  *
2663  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2664  */
2665 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2666 {
2667         hlist_del(&notifier->link);
2668 }
2669 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2670
2671 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2672 {
2673         struct preempt_notifier *notifier;
2674         struct hlist_node *node;
2675
2676         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2677                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2678 }
2679
2680 static void
2681 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2682                                  struct task_struct *next)
2683 {
2684         struct preempt_notifier *notifier;
2685         struct hlist_node *node;
2686
2687         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2688                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2689 }
2690
2691 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2692
2693 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2694 {
2695 }
2696
2697 static void
2698 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2699                                  struct task_struct *next)
2700 {
2701 }
2702
2703 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2704
2705 /**
2706  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2707  * @rq: the runqueue preparing to switch
2708  * @prev: the current task that is being switched out
2709  * @next: the task we are going to switch to.
2710  *
2711  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2712  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2713  * switch.
2714  *
2715  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2716  * hooks.
2717  */
2718 static inline void
2719 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2720                     struct task_struct *next)
2721 {
2722         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2723         prepare_lock_switch(rq, next);
2724         prepare_arch_switch(next);
2725 }
2726
2727 /**
2728  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2729  * @rq: runqueue associated with task-switch
2730  * @prev: the thread we just switched away from.
2731  *
2732  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2733  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2734  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2735  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2736  *
2737  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2738  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2739  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2740  * details.)
2741  */
2742 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2743         __releases(rq->lock)
2744 {
2745         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2746         long prev_state;
2747 #ifdef CONFIG_SMP
2748         int post_schedule = 0;
2749
2750         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2751                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2752 #endif
2753
2754         rq->prev_mm = NULL;
2755
2756         /*
2757          * A task struct has one reference for the use as "current".
2758          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2759          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2760          * the scheduled task must drop that reference.
2761          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2762          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2763          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2764          * be dropped twice.
2765          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2766          */
2767         prev_state = prev->state;
2768         finish_arch_switch(prev);
2769         finish_lock_switch(rq, prev);
2770 #ifdef CONFIG_SMP
2771         if (post_schedule)
2772                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2773 #endif
2774
2775         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2776         if (mm)
2777                 mmdrop(mm);
2778         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2779                 /*
2780                  * Remove function-return probe instances associated with this
2781                  * task and put them back on the free list.
2782                  */
2783                 kprobe_flush_task(prev);
2784                 put_task_struct(prev);
2785         }
2786 }
2787
2788 /**
2789  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2790  * @prev: the thread we just switched away from.
2791  */
2792 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2793         __releases(rq->lock)
2794 {
2795         struct rq *rq = this_rq();
2796
2797         finish_task_switch(rq, prev);
2798 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2799         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2800         preempt_enable();
2801 #endif
2802         if (current->set_child_tid)
2803                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2804 }
2805
2806 /*
2807  * context_switch - switch to the new MM and the new
2808  * thread's register state.
2809  */
2810 static inline void
2811 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2812                struct task_struct *next)
2813 {
2814         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2815
2816         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2817         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2818         mm = next->mm;
2819         oldmm = prev->active_mm;
2820         /*
2821          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2822          * combine the page table reload and the switch backend into
2823          * one hypercall.
2824          */
2825         arch_start_context_switch(prev);
2826
2827         if (unlikely(!mm)) {
2828                 next->active_mm = oldmm;
2829                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2830                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2831         } else
2832                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2833
2834         if (unlikely(!prev->mm)) {
2835                 prev->active_mm = NULL;
2836                 rq->prev_mm = oldmm;
2837         }
2838         /*
2839          * Since the runqueue lock will be released by the next
2840          * task (which is an invalid locking op but in the case
2841          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2842          * do an early lockdep release here:
2843          */
2844 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2845         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2846 #endif
2847
2848         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2849         switch_to(prev, next, prev);
2850
2851         barrier();
2852         /*
2853          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2854          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2855          * frame will be invalid.
2856          */
2857         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2858 }
2859
2860 /*
2861  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2862  *
2863  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2864  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2865  * number of context switches performed since bootup.
2866  */
2867 unsigned long nr_running(void)
2868 {
2869         unsigned long i, sum = 0;
2870
2871         for_each_online_cpu(i)
2872                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2873
2874         return sum;
2875 }
2876
2877 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2878 {
2879         unsigned long i, sum = 0;
2880
2881         for_each_possible_cpu(i)
2882                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2883
2884         /*
2885          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2886          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2887          */
2888         if (unlikely((long)sum < 0))
2889                 sum = 0;
2890
2891         return sum;
2892 }
2893
2894 unsigned long long nr_context_switches(void)
2895 {
2896         int i;
2897         unsigned long long sum = 0;
2898
2899         for_each_possible_cpu(i)
2900                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2901
2902         return sum;
2903 }
2904
2905 unsigned long nr_iowait(void)
2906 {
2907         unsigned long i, sum = 0;
2908
2909         for_each_possible_cpu(i)
2910                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2911
2912         return sum;
2913 }
2914
2915 /* Variables and functions for calc_load */
2916 static atomic_long_t calc_load_tasks;
2917 static unsigned long calc_load_update;
2918 unsigned long avenrun[3];
2919 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
2920
2921 /**
2922  * get_avenrun - get the load average array
2923  * @loads:      pointer to dest load array
2924  * @offset:     offset to add
2925  * @shift:      shift count to shift the result left
2926  *
2927  * These values are estimates at best, so no need for locking.
2928  */
2929 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
2930 {
2931         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
2932         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
2933         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
2934 }
2935
2936 static unsigned long
2937 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
2938 {
2939         load *= exp;
2940         load += active * (FIXED_1 - exp);
2941         return load >> FSHIFT;
2942 }
2943
2944 /*
2945  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
2946  * CPUs have updated calc_load_tasks.
2947  */
2948 void calc_global_load(void)
2949 {
2950         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
2951         long active;
2952
2953         if (time_before(jiffies, upd))
2954                 return;
2955
2956         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
2957         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
2958
2959         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
2960         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
2961         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
2962
2963         calc_load_update += LOAD_FREQ;
2964 }
2965
2966 /*
2967  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
2968  */
2969 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
2970 {
2971         long nr_active, delta;
2972
2973         nr_active = this_rq->nr_running;
2974         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
2975
2976         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
2977                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
2978                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
2979                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
2980         }
2981 }
2982
2983 /*
2984  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2985  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2986  */
2987 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2988 {
2989         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2990         int i, scale;
2991
2992         this_rq->nr_load_updates++;
2993
2994         /* Update our load: */
2995         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2996                 unsigned long old_load, new_load;
2997
2998                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2999
3000                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3001                 new_load = this_load;
3002                 /*
3003                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3004                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3005                  * example.
3006                  */
3007                 if (new_load > old_load)
3008                         new_load += scale-1;
3009                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3010         }
3011
3012         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3013                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3014                 calc_load_account_active(this_rq);
3015         }
3016 }
3017
3018 #ifdef CONFIG_SMP
3019
3020 /*
3021  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3022  *
3023  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3024  * you need to do so manually before calling.
3025  */
3026 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3027         __acquires(rq1->lock)
3028         __acquires(rq2->lock)
3029 {
3030         BUG_ON(!irqs_disabled());
3031         if (rq1 == rq2) {
3032                 spin_lock(&rq1->lock);
3033                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3034         } else {
3035                 if (rq1 < rq2) {
3036                         spin_lock(&rq1->lock);
3037                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3038                 } else {
3039                         spin_lock(&rq2->lock);
3040                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3041                 }
3042         }
3043         update_rq_clock(rq1);
3044         update_rq_clock(rq2);
3045 }
3046
3047 /*
3048  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3049  *
3050  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3051  * you need to do so manually after calling.
3052  */
3053 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3054         __releases(rq1->lock)
3055         __releases(rq2->lock)
3056 {
3057         spin_unlock(&rq1->lock);
3058         if (rq1 != rq2)
3059                 spin_unlock(&rq2->lock);
3060         else
3061                 __release(rq2->lock);
3062 }
3063
3064 /*
3065  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3066  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3067  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3068  * the cpu_allowed mask is restored.
3069  */
3070 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3071 {
3072         struct migration_req req;
3073         unsigned long flags;
3074         struct rq *rq;
3075
3076         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3077         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3078             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3079                 goto out;
3080
3081         /* force the process onto the specified CPU */
3082         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3083                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3084                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3085
3086                 get_task_struct(mt);
3087                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3088                 wake_up_process(mt);
3089                 put_task_struct(mt);
3090                 wait_for_completion(&req.done);
3091
3092                 return;
3093         }
3094 out:
3095         task_rq_unlock(rq, &flags);
3096 }
3097
3098 /*
3099  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3100  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3101  */
3102 void sched_exec(void)
3103 {
3104         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3105         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3106         put_cpu();
3107         if (new_cpu != this_cpu)
3108                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3109 }
3110
3111 /*
3112  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3113  * Both runqueues must be locked.
3114  */
3115 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3116                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3117 {
3118         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3119         set_task_cpu(p, this_cpu);
3120         activate_task(this_rq, p, 0);
3121         /*
3122          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3123          * to be always true for them.
3124          */
3125         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3126 }
3127
3128 /*
3129  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3130  */
3131 static
3132 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3133                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3134                      int *all_pinned)
3135 {
3136         int tsk_cache_hot = 0;
3137         /*
3138          * We do not migrate tasks that are:
3139          * 1) running (obviously), or
3140          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3141          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3142          */
3143         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3144                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3145                 return 0;
3146         }
3147         *all_pinned = 0;
3148
3149         if (task_running(rq, p)) {
3150                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3151                 return 0;
3152         }
3153
3154         /*
3155          * Aggressive migration if:
3156          * 1) task is cache cold, or
3157          * 2) too many balance attempts have failed.
3158          */
3159
3160         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3161         if (!tsk_cache_hot ||
3162                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3163 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3164                 if (tsk_cache_hot) {
3165                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3166                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3167                 }
3168 #endif
3169                 return 1;
3170         }
3171
3172         if (tsk_cache_hot) {
3173                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3174                 return 0;
3175         }
3176         return 1;
3177 }
3178
3179 static unsigned long
3180 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3181               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3182               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3183               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3184 {
3185         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3186         struct task_struct *p;
3187         long rem_load_move = max_load_move;
3188
3189         if (max_load_move == 0)
3190                 goto out;
3191
3192         pinned = 1;
3193
3194         /*
3195          * Start the load-balancing iterator:
3196          */
3197         p = iterator->start(iterator->arg);
3198 next:
3199         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3200                 goto out;
3201
3202         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3203             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3204                 p = iterator->next(iterator->arg);
3205                 goto next;
3206         }
3207
3208         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3209         pulled++;
3210         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3211
3212 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3213         /*
3214          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3215          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3216          * section.
3217          */
3218         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3219                 goto out;
3220 #endif
3221
3222         /*
3223          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3224          */
3225         if (rem_load_move > 0) {
3226                 if (p->prio < *this_best_prio)
3227                         *this_best_prio = p->prio;
3228                 p = iterator->next(iterator->arg);
3229                 goto next;
3230         }
3231 out:
3232         /*
3233          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3234          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3235          * inside pull_task().
3236          */
3237         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3238
3239         if (all_pinned)
3240                 *all_pinned = pinned;
3241
3242         return max_load_move - rem_load_move;
3243 }
3244
3245 /*
3246  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3247  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3248  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3249  *
3250  * Called with both runqueues locked.
3251  */
3252 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3253                       unsigned long max_load_move,
3254                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3255                       int *all_pinned)
3256 {
3257         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3258         unsigned long total_load_moved = 0;
3259         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3260
3261         do {
3262                 total_load_moved +=
3263                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3264                                 max_load_move - total_load_moved,
3265                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3266                 class = class->next;
3267
3268 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3269                 /*
3270                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3271                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3272                  * the critical section.
3273                  */
3274                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3275                         break;
3276 #endif
3277         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3278
3279         return total_load_moved > 0;
3280 }
3281
3282 static int
3283 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3284                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3285                    struct rq_iterator *iterator)
3286 {
3287         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3288         int pinned = 0;
3289
3290         while (p) {
3291                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3292                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3293                         /*
3294                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3295                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3296                          * stats here rather than inside pull_task().
3297                          */
3298                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3299
3300                         return 1;
3301                 }
3302                 p = iterator->next(iterator->arg);
3303         }
3304
3305         return 0;
3306 }
3307
3308 /*
3309  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3310  * part of active balancing operations within "domain".
3311  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3312  *
3313  * Called with both runqueues locked.
3314  */
3315 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3316                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3317 {
3318         const struct sched_class *class;
3319
3320         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3321                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3322                         return 1;
3323
3324         return 0;
3325 }
3326 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3327 /*
3328  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3329  *              during load balancing.
3330  */
3331 struct sd_lb_stats {
3332         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3333         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3334         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3335         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3336         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3337
3338         /** Statistics of this group */
3339         unsigned long this_load;
3340         unsigned long this_load_per_task;
3341         unsigned long this_nr_running;
3342
3343         /* Statistics of the busiest group */
3344         unsigned long max_load;
3345         unsigned long busiest_load_per_task;
3346         unsigned long busiest_nr_running;
3347
3348         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3349 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3350         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3351         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3352         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3353         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3354         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3355         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3356 #endif
3357 };
3358
3359 /*
3360  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3361  */
3362 struct sg_lb_stats {
3363         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3364         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3365         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3366         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3367         unsigned long group_capacity;
3368         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3369 };
3370
3371 /**
3372  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3373  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3374  */
3375 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3376 {
3377         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3378 }
3379
3380 /**
3381  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3382  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3383  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3384  */
3385 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3386                                         enum cpu_idle_type idle)
3387 {
3388         int load_idx;
3389
3390         switch (idle) {
3391         case CPU_NOT_IDLE:
3392                 load_idx = sd->busy_idx;
3393                 break;
3394
3395         case CPU_NEWLY_IDLE:
3396                 load_idx = sd->newidle_idx;
3397                 break;
3398         default:
3399                 load_idx = sd->idle_idx;
3400                 break;
3401         }
3402
3403         return load_idx;
3404 }
3405
3406
3407 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3408 /**
3409  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3410  * the given sched_domain, during load balancing.
3411  *
3412  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3413  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3414  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3415  */
3416 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3417         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3418 {
3419         /*
3420          * Busy processors will not participate in power savings
3421          * balance.
3422          */
3423         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3424                 sds->power_savings_balance = 0;
3425         else {
3426                 sds->power_savings_balance = 1;
3427                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3428                 sds->leader_nr_running = 0;
3429         }
3430 }
3431
3432 /**
3433  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3434  * sched_domain while performing load balancing.
3435  *
3436  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3437  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3438  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3439  *              load balancing ?
3440  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3441  */
3442 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3443         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3444 {
3445
3446         if (!sds->power_savings_balance)
3447                 return;
3448
3449         /*
3450          * If the local group is idle or completely loaded
3451          * no need to do power savings balance at this domain
3452          */
3453         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3454                                 !sds->this_nr_running))
3455                 sds->power_savings_balance = 0;
3456
3457         /*
3458          * If a group is already running at full capacity or idle,
3459          * don't include that group in power savings calculations
3460          */
3461         if (!sds->power_savings_balance ||
3462                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3463                 !sgs->sum_nr_running)
3464                 return;
3465
3466         /*
3467          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3468          * This is the group from where we need to pick up the load
3469          * for saving power
3470          */
3471         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3472             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3473              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3474                 sds->group_min = group;
3475                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3476                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3477                                                 sgs->sum_nr_running;
3478         }
3479
3480         /*
3481          * Calculate the group which is almost near its
3482          * capacity but still has some space to pick up some load
3483          * from other group and save more power
3484          */
3485         if (sgs->sum_nr_running > sgs->group_capacity - 1)
3486                 return;
3487
3488         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3489             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3490              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3491                 sds->group_leader = group;
3492                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3493         }
3494 }
3495
3496 /**
3497  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3498  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3499  *      under consideration.
3500  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3501  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3502  *
3503  * Description:
3504  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3505  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3506  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3507  *
3508  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3509  * Else returns 0.
3510  */
3511 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3512                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3513 {
3514         if (!sds->power_savings_balance)
3515                 return 0;
3516
3517         if (sds->this != sds->group_leader ||
3518                         sds->group_leader == sds->group_min)
3519                 return 0;
3520
3521         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3522         sds->busiest = sds->group_min;
3523
3524         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3525                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3526                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3527         }
3528
3529         return 1;
3530
3531 }
3532 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3533 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3534         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3535 {
3536         return;
3537 }
3538
3539 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3540         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3541 {
3542         return;
3543 }
3544
3545 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3546                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3547 {
3548         return 0;
3549 }
3550 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3551
3552
3553 /**
3554  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3555  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3556  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3557  * @idle: Idle status of this_cpu
3558  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3559  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3560  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3561  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3562  * @balance: Should we balance.
3563  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3564  */
3565 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3566                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3567                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3568                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3569 {
3570         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3571         int i;
3572         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3573         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3574         unsigned long avg_load_per_task;
3575
3576         if (local_group)
3577                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3578
3579         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3580         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3581         max_cpu_load = 0;
3582         min_cpu_load = ~0UL;
3583
3584         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3585                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3586
3587                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3588                         *sd_idle = 0;
3589
3590                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3591                 if (local_group) {
3592                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3593                                 first_idle_cpu = 1;
3594                                 balance_cpu = i;
3595                         }
3596
3597                         load = target_load(i, load_idx);
3598                 } else {
3599                         load = source_load(i, load_idx);
3600                         if (load > max_cpu_load)
3601                                 max_cpu_load = load;
3602                         if (min_cpu_load > load)
3603                                 min_cpu_load = load;
3604                 }
3605
3606                 sgs->group_load += load;
3607                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3608                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3609
3610                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3611         }
3612
3613         /*
3614          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3615          * is eligible for doing load balancing at this and above
3616          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3617          * to do the newly idle load balance.
3618          */
3619         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3620             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3621                 *balance = 0;
3622                 return;
3623         }
3624
3625         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3626         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3627                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3628
3629
3630         /*
3631          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3632          * than the average weight of two tasks.
3633          *
3634          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3635          *      might not be a suitable number - should we keep a
3636          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3637          *      the hierarchy?
3638          */
3639         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3640                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3641
3642         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3643                 sgs->group_imb = 1;
3644
3645         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3646
3647 }
3648
3649 /**
3650  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3651  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3652  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3653  * @idle: Idle status of this_cpu
3654  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3655  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3656  * @balance: Should we balance.
3657  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3658  */
3659 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3660                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3661                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3662                         struct sd_lb_stats *sds)
3663 {
3664         struct sched_group *group = sd->groups;
3665         struct sg_lb_stats sgs;
3666         int load_idx;
3667
3668         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3669         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3670
3671         do {
3672                 int local_group;
3673
3674                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3675                                                sched_group_cpus(group));
3676                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3677                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3678                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3679
3680                 if (local_group && balance && !(*balance))
3681                         return;
3682
3683                 sds->total_load += sgs.group_load;
3684                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3685
3686                 if (local_group) {
3687                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3688                         sds->this = group;
3689                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3690                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3691                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3692                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3693                                 sgs.group_imb)) {
3694                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3695                         sds->busiest = group;
3696                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3697                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3698                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3699                 }
3700
3701                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3702                 group = group->next;
3703         } while (group != sd->groups);
3704
3705 }
3706
3707 /**
3708  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3709  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3710  *                      load balancing.
3711  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3712  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3713  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3714  */
3715 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3716                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3717 {
3718         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3719         unsigned int imbn = 2;
3720
3721         if (sds->this_nr_running) {
3722                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3723                 if (sds->busiest_load_per_task >
3724                                 sds->this_load_per_task)
3725                         imbn = 1;
3726         } else
3727                 sds->this_load_per_task =
3728                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3729
3730         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3731                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3732                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3733                 return;
3734         }
3735
3736         /*
3737          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3738          * however we may be able to increase total CPU power used by
3739          * moving them.
3740          */
3741
3742         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3743                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3744         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3745                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3746         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3747
3748         /* Amount of load we'd subtract */
3749         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3750                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3751         if (sds->max_load > tmp)
3752                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3753                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3754
3755         /* Amount of load we'd add */
3756         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3757                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3758                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3759                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3760         else
3761                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3762                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3763         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3764                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3765         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3766
3767         /* Move if we gain throughput */
3768         if (pwr_move > pwr_now)
3769                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3770 }
3771
3772 /**
3773  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3774  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3775  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3776  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3777  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3778  */
3779 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3780                 unsigned long *imbalance)
3781 {
3782         unsigned long max_pull;
3783         /*
3784          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3785          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3786          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3787          */
3788         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3789                 *imbalance = 0;
3790                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3791         }
3792
3793         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3794         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3795                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3796
3797         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3798         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3799                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3800                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3801
3802         /*
3803          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3804          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3805          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3806          * moved
3807          */
3808         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3809                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3810
3811 }
3812 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3813
3814 /**
3815  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
3816  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
3817  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
3818  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
3819  * such a group exists.
3820  *
3821  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
3822  * to restore balance.
3823  *
3824  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
3825  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
3826  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
3827  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
3828  * @idle: The idle status of this_cpu.
3829  * @sd_idle: The idleness of sd
3830  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
3831  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
3832  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
3833  *
3834  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
3835  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
3836  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
3837  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
3838  */
3839 static struct sched_group *
3840 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3841                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3842                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3843 {
3844         struct sd_lb_stats sds;
3845
3846         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3847
3848         /*
3849          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3850          * this level.
3851          */
3852         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3853                                         balance, &sds);
3854
3855         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
3856         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
3857          *    at this level.
3858          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
3859          * 3) This group is the busiest group.
3860          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
3861          *    sched_domain.
3862          * 5) The imbalance is within the specified limit.
3863          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
3864          */
3865         if (balance && !(*balance))
3866                 goto ret;
3867
3868         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
3869                 goto out_balanced;
3870
3871         if (sds.this_load >= sds.max_load)
3872                 goto out_balanced;
3873
3874         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3875
3876         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
3877                 goto out_balanced;
3878
3879         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3880                 goto out_balanced;
3881
3882         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3883         if (sds.group_imb)
3884                 sds.busiest_load_per_task =
3885                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3886
3887         /*
3888          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3889          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3890          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3891          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3892          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3893          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3894          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3895          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3896          * appear as very large values with unsigned longs.
3897          */
3898         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3899                 goto out_balanced;
3900
3901         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3902         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3903         return sds.busiest;
3904
3905 out_balanced:
3906         /*
3907          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
3908          * to save power.
3909          */
3910         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
3911                 return sds.busiest;
3912 ret:
3913         *imbalance = 0;
3914         return NULL;
3915 }
3916
3917 /*
3918  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3919  */
3920 static struct rq *
3921 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3922                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3923 {
3924         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3925         unsigned long max_load = 0;
3926         int i;
3927
3928         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3929                 unsigned long wl;
3930
3931                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3932                         continue;
3933
3934                 rq = cpu_rq(i);
3935                 wl = weighted_cpuload(i);
3936
3937                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3938                         continue;
3939
3940                 if (wl > max_load) {
3941                         max_load = wl;
3942                         busiest = rq;
3943                 }
3944         }
3945
3946         return busiest;
3947 }
3948
3949 /*
3950  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3951  * so long as it is large enough.
3952  */
3953 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3954
3955 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
3956 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
3957
3958 /*
3959  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3960  * tasks if there is an imbalance.
3961  */
3962 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3963                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3964                         int *balance)
3965 {
3966         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3967         struct sched_group *group;
3968         unsigned long imbalance;
3969         struct rq *busiest;
3970         unsigned long flags;
3971         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
3972
3973         cpumask_setall(cpus);
3974
3975         /*
3976          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3977          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3978          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3979          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3980          */
3981         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3982             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3983                 sd_idle = 1;
3984
3985         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3986
3987 redo:
3988         update_shares(sd);
3989         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3990                                    cpus, balance);
3991
3992         if (*balance == 0)
3993                 goto out_balanced;
3994
3995         if (!group) {
3996                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3997                 goto out_balanced;
3998         }
3999
4000         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4001         if (!busiest) {
4002                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4003                 goto out_balanced;
4004         }
4005
4006         BUG_ON(busiest == this_rq);
4007
4008         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4009
4010         ld_moved = 0;
4011         if (busiest->nr_running > 1) {
4012                 /*
4013                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4014                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4015                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4016                  * correctly treated as an imbalance.
4017                  */
4018                 local_irq_save(flags);
4019                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4020                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4021                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4022                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4023                 local_irq_restore(flags);
4024
4025                 /*
4026                  * some other cpu did the load balance for us.
4027                  */
4028                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4029                         resched_cpu(this_cpu);
4030
4031                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4032                 if (unlikely(all_pinned)) {
4033                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4034                         if (!cpumask_empty(cpus))
4035                                 goto redo;
4036                         goto out_balanced;
4037                 }
4038         }
4039
4040         if (!ld_moved) {
4041                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4042                 sd->nr_balance_failed++;
4043
4044                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4045
4046                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4047
4048                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4049                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4050                          */
4051                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4052                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4053                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4054                                 all_pinned = 1;
4055                                 goto out_one_pinned;
4056                         }
4057
4058                         if (!busiest->active_balance) {
4059                                 busiest->active_balance = 1;
4060                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4061                                 active_balance = 1;
4062                         }
4063                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4064                         if (active_balance)
4065                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4066
4067                         /*
4068                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4069                          * counter.
4070                          */
4071                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4072                 }
4073         } else
4074                 sd->nr_balance_failed = 0;
4075
4076         if (likely(!active_balance)) {
4077                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4078                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4079         } else {
4080                 /*
4081                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4082                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4083                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4084                  * move_tasks).
4085                  */
4086                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4087                         sd->balance_interval *= 2;
4088         }
4089
4090         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4091             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4092                 ld_moved = -1;
4093
4094         goto out;
4095
4096 out_balanced:
4097         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4098
4099         sd->nr_balance_failed = 0;
4100
4101 out_one_pinned:
4102         /* tune up the balancing interval */
4103         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4104                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4105                 sd->balance_interval *= 2;
4106
4107         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4108             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4109                 ld_moved = -1;
4110         else
4111                 ld_moved = 0;
4112 out:
4113         if (ld_moved)
4114                 update_shares(sd);
4115         return ld_moved;
4116 }
4117
4118 /*
4119  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4120  * tasks if there is an imbalance.
4121  *
4122  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4123  * this_rq is locked.
4124  */
4125 static int
4126 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4127 {
4128         struct sched_group *group;
4129         struct rq *busiest = NULL;
4130         unsigned long imbalance;
4131         int ld_moved = 0;
4132         int sd_idle = 0;
4133         int all_pinned = 0;
4134         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4135
4136         cpumask_setall(cpus);
4137
4138         /*
4139          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4140          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4141          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4142          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4143          */
4144         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4145             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4146                 sd_idle = 1;
4147
4148         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4149 redo:
4150         update_shares_locked(this_rq, sd);
4151         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4152                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4153         if (!group) {
4154                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4155                 goto out_balanced;
4156         }
4157
4158         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4159         if (!busiest) {
4160                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4161                 goto out_balanced;
4162         }
4163
4164         BUG_ON(busiest == this_rq);
4165
4166         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4167
4168         ld_moved = 0;
4169         if (busiest->nr_running > 1) {
4170                 /* Attempt to move tasks */
4171                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4172                 /* this_rq->clock is already updated */
4173                 update_rq_clock(busiest);
4174                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4175                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4176                                         &all_pinned);
4177                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4178
4179                 if (unlikely(all_pinned)) {
4180                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4181                         if (!cpumask_empty(cpus))
4182                                 goto redo;
4183                 }
4184         }
4185
4186         if (!ld_moved) {
4187                 int active_balance = 0;
4188
4189                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4190                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4191                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4192                         return -1;
4193
4194                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4195                         return -1;
4196
4197                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4198                         return -1;
4199
4200                 /*
4201                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4202                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4203                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4204                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4205                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4206                  *
4207                  * The package power saving logic comes from
4208                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4209                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4210                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4211                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4212                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4213                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4214                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4215                  *
4216                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4217                  * will be more than one task in the source run queue and
4218                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4219                  * active balance code will not be triggered.
4220                  */
4221
4222                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4223                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4224
4225                 /*
4226                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4227                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4228                  */
4229                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4230                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4231                         all_pinned = 1;
4232                         return ld_moved;
4233                 }
4234
4235                 if (!busiest->active_balance) {
4236                         busiest->active_balance = 1;
4237                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4238                         active_balance = 1;
4239                 }
4240
4241                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4242                 /*
4243                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4244                  */
4245                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4246                 if (active_balance)
4247                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4248                 spin_lock(&this_rq->lock);
4249
4250         } else
4251                 sd->nr_balance_failed = 0;
4252
4253         update_shares_locked(this_rq, sd);
4254         return ld_moved;
4255
4256 out_balanced:
4257         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4258         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4259             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4260                 return -1;
4261         sd->nr_balance_failed = 0;
4262
4263         return 0;
4264 }
4265
4266 /*
4267  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4268  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4269  */
4270 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4271 {
4272         struct sched_domain *sd;
4273         int pulled_task = 0;
4274         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4275
4276         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4277                 unsigned long interval;
4278
4279                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4280                         continue;
4281
4282                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4283                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4284                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4285                                                            sd);
4286
4287                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4288                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4289                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4290                 if (pulled_task)
4291                         break;
4292         }
4293         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4294                 /*
4295                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4296                  * a busy processor. So reset next_balance.
4297                  */
4298                 this_rq->next_balance = next_balance;
4299         }
4300 }
4301
4302 /*
4303  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4304  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4305  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4306  * logical imbalances.
4307  *
4308  * Called with busiest_rq locked.
4309  */
4310 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4311 {
4312         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4313         struct sched_domain *sd;
4314         struct rq *target_rq;
4315
4316         /* Is there any task to move? */
4317         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4318                 return;
4319
4320         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4321
4322         /*
4323          * This condition is "impossible", if it occurs
4324          * we need to fix it. Originally reported by
4325          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4326          */
4327         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4328
4329         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4330         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4331         update_rq_clock(busiest_rq);
4332         update_rq_clock(target_rq);
4333
4334         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4335         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4336                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4337                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4338                                 break;
4339         }
4340
4341         if (likely(sd)) {
4342                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4343
4344                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4345                                   sd, CPU_IDLE))
4346                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4347                 else
4348                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4349         }
4350         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4351 }
4352
4353 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4354 static struct {
4355         atomic_t load_balancer;
4356         cpumask_var_t cpu_mask;
4357         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4358 } nohz ____cacheline_aligned = {
4359         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4360 };
4361
4362 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4363 /**
4364  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4365  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4366  *              be returned.
4367  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4368  *              for the given cpu.
4369  *
4370  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4371  */
4372 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4373 {
4374         struct sched_domain *sd;
4375
4376         for_each_domain(cpu, sd)
4377                 if (sd && (sd->flags & flag))
4378                         break;
4379
4380         return sd;
4381 }
4382
4383 /**
4384  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4385  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4386  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4387  *              for cpu.
4388  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4389  *
4390  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4391  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4392  */
4393 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4394         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4395                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4396
4397 /**
4398  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4399  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4400  *
4401  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4402  *
4403  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4404  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4405  * sched_group is semi-idle or not.
4406  */
4407 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4408 {
4409         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4410                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4411
4412         /*
4413          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4414          * and atleast one idle cpu.
4415          */
4416         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4417                 return 0;
4418
4419         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4420                 return 0;
4421
4422         return 1;
4423 }
4424 /**
4425  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4426  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4427  *
4428  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4429  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4430  *
4431  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4432  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4433  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4434  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4435  */
4436 static int find_new_ilb(int cpu)
4437 {
4438         struct sched_domain *sd;
4439         struct sched_group *ilb_group;
4440
4441         /*
4442          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4443          * when power-aware load balancing is enabled
4444          */
4445         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4446                 goto out_done;
4447
4448         /*
4449          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4450          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4451          */
4452         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4453                 goto out_done;
4454
4455         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4456                 ilb_group = sd->groups;
4457
4458                 do {
4459                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4460                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4461
4462                         ilb_group = ilb_group->next;
4463
4464                 } while (ilb_group != sd->groups);
4465         }
4466
4467 out_done:
4468         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4469 }
4470 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4471 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4472 {
4473         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4474 }
4475 #endif
4476
4477 /*
4478  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4479  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4480  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4481  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4482  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4483  * arrives...
4484  *
4485  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4486  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4487  * nohz.cpu_mask..
4488  *
4489  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4490  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4491  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4492  * there is no need for ilb owner.
4493  *
4494  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4495  * next busy scheduler_tick()
4496  */
4497 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4498 {
4499         int cpu = smp_processor_id();
4500
4501         if (stop_tick) {
4502                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4503
4504                 if (!cpu_active(cpu)) {
4505                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4506                                 return 0;
4507
4508                         /*
4509                          * If we are going offline and still the leader,
4510                          * give up!
4511                          */
4512                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4513                                 BUG();
4514
4515                         return 0;
4516                 }
4517
4518                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4519
4520                 /* time for ilb owner also to sleep */
4521                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4522                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4523                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4524                         return 0;
4525                 }
4526
4527                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4528                         /* make me the ilb owner */
4529                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4530                                 return 1;
4531                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4532                         int new_ilb;
4533
4534                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4535                                                 sched_mc_power_savings))
4536                                 return 1;
4537                         /*
4538                          * Check to see if there is a more power-efficient
4539                          * ilb.
4540                          */
4541                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4542                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4543                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4544                                 resched_cpu(new_ilb);
4545                                 return 0;
4546                         }
4547                         return 1;
4548                 }
4549         } else {
4550                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4551                         return 0;
4552
4553                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4554
4555                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4556                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4557                                 BUG();
4558         }
4559         return 0;
4560 }
4561 #endif
4562
4563 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4564
4565 /*
4566  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4567  * and initiates a balancing operation if so.
4568  *
4569  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4570  */
4571 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4572 {
4573         int balance = 1;
4574         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4575         unsigned long interval;
4576         struct sched_domain *sd;
4577         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4578         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4579         int update_next_balance = 0;
4580         int need_serialize;
4581
4582         for_each_domain(cpu, sd) {
4583                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4584                         continue;
4585
4586                 interval = sd->balance_interval;
4587                 if (idle != CPU_IDLE)
4588                         interval *= sd->busy_factor;
4589
4590                 /* scale ms to jiffies */
4591                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4592                 if (unlikely(!interval))
4593                         interval = 1;
4594                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4595                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4596
4597                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4598
4599                 if (need_serialize) {
4600                         if (!spin_trylock(&balancing))
4601                                 goto out;
4602                 }
4603
4604                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4605                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4606                                 /*
4607                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4608                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4609                                  * not idle.
4610                                  */
4611                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4612                         }
4613                         sd->last_balance = jiffies;
4614                 }
4615                 if (need_serialize)
4616                         spin_unlock(&balancing);
4617 out:
4618                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4619                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4620                         update_next_balance = 1;
4621                 }
4622
4623                 /*
4624                  * Stop the load balance at this level. There is another
4625                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4626                  * actively.
4627                  */
4628                 if (!balance)
4629                         break;
4630         }
4631
4632         /*
4633          * next_balance will be updated only when there is a need.
4634          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4635          * updated.
4636          */
4637         if (likely(update_next_balance))
4638                 rq->next_balance = next_balance;
4639 }
4640
4641 /*
4642  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4643  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4644  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4645  */
4646 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4647 {
4648         int this_cpu = smp_processor_id();
4649         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4650         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4651                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4652
4653         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4654
4655 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4656         /*
4657          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4658          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4659          * stopped.
4660          */
4661         if (this_rq->idle_at_tick &&
4662             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4663                 struct rq *rq;
4664                 int balance_cpu;
4665
4666                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4667                         if (balance_cpu == this_cpu)
4668                                 continue;
4669
4670                         /*
4671                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4672                          * work being done for other cpus. Next load
4673                          * balancing owner will pick it up.
4674                          */
4675                         if (need_resched())
4676                                 break;
4677
4678                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4679
4680                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4681                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4682                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4683                 }
4684         }
4685 #endif
4686 }
4687
4688 static inline int on_null_domain(int cpu)
4689 {
4690         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4691 }
4692
4693 /*
4694  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4695  *
4696  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4697  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4698  * if the whole system is idle.
4699  */
4700 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4701 {
4702 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4703         /*
4704          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4705          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4706          * load balancer.
4707          */
4708         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4709                 rq->in_nohz_recently = 0;
4710
4711                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4712                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4713                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4714                 }
4715
4716                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4717                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4718
4719                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4720                                 resched_cpu(ilb);
4721                 }
4722         }
4723
4724         /*
4725          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4726          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4727          */
4728         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4729             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4730                 resched_cpu(cpu);
4731                 return;
4732         }
4733
4734         /*
4735          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4736          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4737          */
4738         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4739             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4740                 return;
4741 #endif
4742         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4743         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4744             likely(!on_null_domain(cpu)))
4745                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4746 }
4747
4748 #else   /* CONFIG_SMP */
4749
4750 /*
4751  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4752  */
4753 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4754 {
4755 }
4756
4757 #endif
4758
4759 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4760
4761 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4762
4763 /*
4764  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
4765  * @p in case that task is currently running.
4766  *
4767  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
4768  */
4769 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
4770 {
4771         u64 ns = 0;
4772
4773         if (task_current(rq, p)) {
4774                 update_rq_clock(rq);
4775                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
4776                 if ((s64)ns < 0)
4777                         ns = 0;
4778         }
4779
4780         return ns;
4781 }
4782
4783 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4784 {
4785         unsigned long flags;
4786         struct rq *rq;
4787         u64 ns = 0;
4788
4789         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4790         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
4791         task_rq_unlock(rq, &flags);
4792
4793         return ns;
4794 }
4795
4796 /*
4797  * Return accounted runtime for the task.
4798  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
4799  * pending runtime that have not been accounted yet.
4800  */
4801 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4802 {
4803         unsigned long flags;
4804         struct rq *rq;
4805         u64 ns = 0;
4806
4807         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4808         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4809         task_rq_unlock(rq, &flags);
4810
4811         return ns;
4812 }
4813
4814 /*
4815  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
4816  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
4817  * pending runtime that have not been accounted yet.
4818  *
4819  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
4820  * so the return value not includes other pending runtime that other
4821  * running tasks might have.
4822  */
4823 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
4824 {
4825         struct task_cputime totals;
4826         unsigned long flags;
4827         struct rq *rq;
4828         u64 ns;
4829
4830         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4831         thread_group_cputime(p, &totals);
4832         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
4833         task_rq_unlock(rq, &flags);
4834
4835         return ns;
4836 }
4837
4838 /*
4839  * Account user cpu time to a process.
4840  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4841  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4842  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4843  */
4844 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4845                        cputime_t cputime_scaled)
4846 {
4847         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4848         cputime64_t tmp;
4849
4850         /* Add user time to process. */
4851         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4852         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4853         account_group_user_time(p, cputime);
4854
4855         /* Add user time to cpustat. */
4856         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4857         if (TASK_NICE(p) > 0)
4858                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4859         else
4860                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4861
4862         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
4863         /* Account for user time used */
4864         acct_update_integrals(p);
4865 }
4866
4867 /*
4868  * Account guest cpu time to a process.
4869  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4870  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4871  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4872  */
4873 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4874                                cputime_t cputime_scaled)
4875 {
4876         cputime64_t tmp;
4877         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4878
4879         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4880
4881         /* Add guest time to process. */
4882         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4883         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4884         account_group_user_time(p, cputime);
4885         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4886
4887         /* Add guest time to cpustat. */
4888         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4889         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4890 }
4891
4892 /*
4893  * Account system cpu time to a process.
4894  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4895  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4896  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4897  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4898  */
4899 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4900                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4901 {
4902         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4903         cputime64_t tmp;
4904
4905         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4906                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4907                 return;
4908         }
4909
4910         /* Add system time to process. */
4911         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4912         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4913         account_group_system_time(p, cputime);
4914
4915         /* Add system time to cpustat. */
4916         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4917         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4918                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4919         else if (softirq_count())
4920                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4921         else
4922                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4923
4924         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
4925
4926         /* Account for system time used */
4927         acct_update_integrals(p);
4928 }
4929
4930 /*
4931  * Account for involuntary wait time.
4932  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4933  */
4934 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4935 {
4936         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4937         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4938
4939         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4940 }
4941
4942 /*
4943  * Account for idle time.
4944  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4945  */
4946 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4947 {
4948         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4949         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4950         struct rq *rq = this_rq();
4951
4952         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4953                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4954         else
4955                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4956 }
4957
4958 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4959
4960 /*
4961  * Account a single tick of cpu time.
4962  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4963  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4964  */
4965 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4966 {
4967         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4968         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4969         struct rq *rq = this_rq();
4970
4971         if (user_tick)
4972                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4973         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
4974                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4975                                     one_jiffy_scaled);
4976         else
4977                 account_idle_time(one_jiffy);
4978 }
4979
4980 /*
4981  * Account multiple ticks of steal time.
4982  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4983  * @ticks: number of stolen ticks
4984  */
4985 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4986 {
4987         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4988 }
4989
4990 /*
4991  * Account multiple ticks of idle time.
4992  * @ticks: number of stolen ticks
4993  */
4994 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4995 {
4996         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4997 }
4998
4999 #endif
5000
5001 /*
5002  * Use precise platform statistics if available:
5003  */
5004 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5005 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5006 {
5007         return p->utime;
5008 }
5009
5010 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5011 {
5012         return p->stime;
5013 }
5014 #else
5015 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5016 {
5017         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5018                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5019         u64 temp;
5020
5021         /*
5022          * Use CFS's precise accounting:
5023          */
5024         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5025
5026         if (total) {
5027                 temp *= utime;
5028                 do_div(temp, total);
5029         }
5030         utime = (clock_t)temp;
5031
5032         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5033         return p->prev_utime;
5034 }
5035
5036 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5037 {
5038         clock_t stime;
5039
5040         /*
5041          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5042          * the total, to make sure the total observed by userspace
5043          * grows monotonically - apps rely on that):
5044          */
5045         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5046                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5047
5048         if (stime >= 0)
5049                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5050
5051         return p->prev_stime;
5052 }
5053 #endif
5054
5055 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5056 {
5057         return p->gtime;
5058 }
5059
5060 /*
5061  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5062  * We call it with interrupts disabled.
5063  *
5064  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5065  * timeslices.
5066  */
5067 void scheduler_tick(void)
5068 {
5069         int cpu = smp_processor_id();
5070         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5071         struct task_struct *curr = rq->curr;
5072
5073         sched_clock_tick();
5074
5075         spin_lock(&rq->lock);
5076         update_rq_clock(rq);
5077         update_cpu_load(rq);
5078         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5079         spin_unlock(&rq->lock);
5080
5081 #ifdef CONFIG_SMP
5082         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5083         trigger_load_balance(rq, cpu);
5084 #endif
5085 }
5086
5087 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5088 {
5089         if (in_lock_functions(addr)) {
5090                 addr = CALLER_ADDR2;
5091                 if (in_lock_functions(addr))
5092                         addr = CALLER_ADDR3;
5093         }
5094         return addr;
5095 }
5096
5097 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5098                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5099
5100 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5101 {
5102 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5103         /*
5104          * Underflow?
5105          */
5106         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5107                 return;
5108 #endif
5109         preempt_count() += val;
5110 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5111         /*
5112          * Spinlock count overflowing soon?
5113          */
5114         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5115                                 PREEMPT_MASK - 10);
5116 #endif
5117         if (preempt_count() == val)
5118                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5119 }
5120 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5121
5122 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5123 {
5124 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5125         /*
5126          * Underflow?
5127          */
5128         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5129                 return;
5130         /*
5131          * Is the spinlock portion underflowing?
5132          */
5133         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5134                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5135                 return;
5136 #endif
5137
5138         if (preempt_count() == val)
5139                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5140         preempt_count() -= val;
5141 }
5142 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5143
5144 #endif
5145
5146 /*
5147  * Print scheduling while atomic bug:
5148  */
5149 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5150 {
5151         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5152
5153         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5154                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5155
5156         debug_show_held_locks(prev);
5157         print_modules();
5158         if (irqs_disabled())
5159                 print_irqtrace_events(prev);
5160
5161         if (regs)
5162                 show_regs(regs);
5163         else
5164                 dump_stack();
5165 }
5166
5167 /*
5168  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5169  */
5170 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5171 {
5172         /*
5173          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5174          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5175          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5176          */
5177         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5178                 __schedule_bug(prev);
5179
5180         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5181
5182         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5183 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5184         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5185                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5186                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5187         }
5188 #endif
5189 }
5190
5191 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5192 {
5193         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5194                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5195
5196                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5197                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5198
5199                 /*
5200                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5201                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5202                  * the avg_overlap on preemption.
5203                  *
5204                  * We use the average preemption runtime because that
5205                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5206                  * build up.
5207                  */
5208                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5209         }
5210         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5211 }
5212
5213 /*
5214  * Pick up the highest-prio task:
5215  */
5216 static inline struct task_struct *
5217 pick_next_task(struct rq *rq)
5218 {
5219         const struct sched_class *class;
5220         struct task_struct *p;
5221
5222         /*
5223          * Optimization: we know that if all tasks are in
5224          * the fair class we can call that function directly:
5225          */
5226         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5227                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5228                 if (likely(p))
5229                         return p;
5230         }
5231
5232         class = sched_class_highest;
5233         for ( ; ; ) {
5234                 p = class->pick_next_task(rq);
5235                 if (p)
5236                         return p;
5237                 /*
5238                  * Will never be NULL as the idle class always
5239                  * returns a non-NULL p:
5240                  */
5241                 class = class->next;
5242         }
5243 }
5244
5245 /*
5246  * schedule() is the main scheduler function.
5247  */
5248 asmlinkage void __sched schedule(void)
5249 {
5250         struct task_struct *prev, *next;
5251         unsigned long *switch_count;
5252         struct rq *rq;
5253         int cpu;
5254
5255 need_resched:
5256         preempt_disable();
5257         cpu = smp_processor_id();
5258         rq = cpu_rq(cpu);
5259         rcu_qsctr_inc(cpu);
5260         prev = rq->curr;
5261         switch_count = &prev->nivcsw;
5262
5263         release_kernel_lock(prev);
5264 need_resched_nonpreemptible:
5265
5266         schedule_debug(prev);
5267
5268         if (sched_feat(HRTICK))
5269                 hrtick_clear(rq);
5270
5271         spin_lock_irq(&rq->lock);
5272         update_rq_clock(rq);
5273         clear_tsk_need_resched(prev);
5274
5275         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5276                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5277                         prev->state = TASK_RUNNING;
5278                 else
5279                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5280                 switch_count = &prev->nvcsw;
5281         }
5282
5283 #ifdef CONFIG_SMP
5284         if (prev->sched_class->pre_schedule)
5285                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
5286 #endif
5287
5288         if (unlikely(!rq->nr_running))
5289                 idle_balance(cpu, rq);
5290
5291         put_prev_task(rq, prev);
5292         next = pick_next_task(rq);
5293
5294         if (likely(prev != next)) {
5295                 sched_info_switch(prev, next);
5296
5297                 rq->nr_switches++;
5298                 rq->curr = next;
5299                 ++*switch_count;
5300
5301                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5302                 /*
5303                  * the context switch might have flipped the stack from under
5304                  * us, hence refresh the local variables.
5305                  */
5306                 cpu = smp_processor_id();
5307                 rq = cpu_rq(cpu);
5308         } else
5309                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5310
5311         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5312                 goto need_resched_nonpreemptible;
5313
5314         preempt_enable_no_resched();
5315         if (need_resched())
5316                 goto need_resched;
5317 }
5318 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5319
5320 #ifdef CONFIG_SMP
5321 /*
5322  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5323  * access and not reliable.
5324  */
5325 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5326 {
5327         unsigned int cpu;
5328         struct rq *rq;
5329
5330         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5331                 return 0;
5332
5333 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5334         /*
5335          * Need to access the cpu field knowing that
5336          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5337          * the mutex owner just released it and exited.
5338          */
5339         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5340                 goto out;
5341 #else
5342         cpu = owner->cpu;
5343 #endif
5344
5345         /*
5346          * Even if the access succeeded (likely case),
5347          * the cpu field may no longer be valid.
5348          */
5349         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5350                 goto out;
5351
5352         /*
5353          * We need to validate that we can do a
5354          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5355          */
5356         if (!cpu_online(cpu))
5357                 goto out;
5358
5359         rq = cpu_rq(cpu);
5360
5361         for (;;) {
5362                 /*
5363                  * Owner changed, break to re-assess state.
5364                  */
5365                 if (lock->owner != owner)
5366                         break;
5367
5368                 /*
5369                  * Is that owner really running on that cpu?
5370                  */
5371                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5372                         return 0;
5373
5374                 cpu_relax();
5375         }
5376 out:
5377         return 1;
5378 }
5379 #endif
5380
5381 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5382 /*
5383  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5384  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5385  * occur there and call schedule directly.
5386  */
5387 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5388 {
5389         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5390
5391         /*
5392          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5393          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5394          */
5395         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5396                 return;
5397
5398         do {
5399                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5400                 schedule();
5401                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5402
5403                 /*
5404                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5405                  * between schedule and now.
5406                  */
5407                 barrier();
5408         } while (need_resched());
5409 }
5410 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5411
5412 /*
5413  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5414  * off of irq context.
5415  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5416  * protect us against recursive calling from irq.
5417  */
5418 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5419 {
5420         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5421
5422         /* Catch callers which need to be fixed */
5423         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5424
5425         do {
5426                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5427                 local_irq_enable();
5428                 schedule();
5429                 local_irq_disable();
5430                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5431
5432                 /*
5433                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5434                  * between schedule and now.
5435                  */
5436                 barrier();
5437         } while (need_resched());
5438 }
5439
5440 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5441
5442 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5443                           void *key)
5444 {
5445         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5446 }
5447 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5448
5449 /*
5450  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5451  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5452  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5453  *
5454  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5455  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5456  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5457  */
5458 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5459                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5460 {
5461         wait_queue_t *curr, *next;
5462
5463         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5464                 unsigned flags = curr->flags;
5465
5466                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5467                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5468                         break;
5469         }
5470 }
5471
5472 /**
5473  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5474  * @q: the waitqueue
5475  * @mode: which threads
5476  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5477  * @key: is directly passed to the wakeup function
5478  *
5479  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5480  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5481  */
5482 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5483                         int nr_exclusive, void *key)
5484 {
5485         unsigned long flags;
5486
5487         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5488         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5489         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5490 }
5491 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5492
5493 /*
5494  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5495  */
5496 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5497 {
5498         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5499 }
5500
5501 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5502 {
5503         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5504 }
5505
5506 /**
5507  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5508  * @q: the waitqueue
5509  * @mode: which threads
5510  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5511  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5512  *
5513  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5514  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5515  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5516  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5517  *
5518  * On UP it can prevent extra preemption.
5519  *
5520  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5521  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5522  */
5523 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5524                         int nr_exclusive, void *key)
5525 {
5526         unsigned long flags;
5527         int sync = 1;
5528
5529         if (unlikely(!q))
5530                 return;
5531
5532         if (unlikely(!nr_exclusive))
5533                 sync = 0;
5534
5535         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5536         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5537         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5538 }
5539 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5540
5541 /*
5542  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5543  */
5544 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5545 {
5546         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5547 }
5548 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5549
5550 /**
5551  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5552  * @x:  holds the state of this particular completion
5553  *
5554  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5555  * awakened in the same order in which they were queued.
5556  *
5557  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5558  *
5559  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5560  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5561  */
5562 void complete(struct completion *x)
5563 {
5564         unsigned long flags;
5565
5566         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5567         x->done++;
5568         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5569         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5570 }
5571 EXPORT_SYMBOL(complete);
5572
5573 /**
5574  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5575  * @x:  holds the state of this particular completion
5576  *
5577  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5578  *
5579  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5580  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5581  */
5582 void complete_all(struct completion *x)
5583 {
5584         unsigned long flags;
5585
5586         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5587         x->done += UINT_MAX/2;
5588         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5589         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5590 }
5591 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5592
5593 static inline long __sched
5594 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5595 {
5596         if (!x->done) {
5597                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5598
5599                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5600                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5601                 do {
5602                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5603                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5604                                 break;
5605                         }
5606                         __set_current_state(state);
5607                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5608                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5609                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5610                 } while (!x->done && timeout);
5611                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5612                 if (!x->done)
5613                         return timeout;
5614         }
5615         x->done--;
5616         return timeout ?: 1;
5617 }
5618
5619 static long __sched
5620 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5621 {
5622         might_sleep();
5623
5624         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5625         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5626         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5627         return timeout;
5628 }
5629
5630 /**
5631  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5632  * @x:  holds the state of this particular completion
5633  *
5634  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5635  * interruptible and there is no timeout.
5636  *
5637  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5638  * and interrupt capability. Also see complete().
5639  */
5640 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5641 {
5642         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5643 }
5644 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5645
5646 /**
5647  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5648  * @x:  holds the state of this particular completion
5649  * @timeout:  timeout value in jiffies
5650  *
5651  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5652  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5653  * interruptible.
5654  */
5655 unsigned long __sched
5656 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5657 {
5658         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5659 }
5660 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5661
5662 /**
5663  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5664  * @x:  holds the state of this particular completion
5665  *
5666  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5667  * interruptible.
5668  */
5669 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5670 {
5671         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5672         if (t == -ERESTARTSYS)
5673                 return t;
5674         return 0;
5675 }
5676 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5677
5678 /**
5679  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5680  * @x:  holds the state of this particular completion
5681  * @timeout:  timeout value in jiffies
5682  *
5683  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5684  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5685  */
5686 unsigned long __sched
5687 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5688                                           unsigned long timeout)
5689 {
5690         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5691 }
5692 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5693
5694 /**
5695  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5696  * @x:  holds the state of this particular completion
5697  *
5698  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5699  * interrupted by a kill signal.
5700  */
5701 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5702 {
5703         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5704         if (t == -ERESTARTSYS)
5705                 return t;
5706         return 0;
5707 }
5708 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5709
5710 /**
5711  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5712  *      @x:     completion structure
5713  *
5714  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5715  *               1 if a decrement succeeded.
5716  *
5717  *      If a completion is being used as a counting completion,
5718  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5719  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5720  *      is protecting is not available.
5721  */
5722 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5723 {
5724         int ret = 1;
5725
5726         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5727         if (!x->done)
5728                 ret = 0;
5729         else
5730                 x->done--;
5731         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5732         return ret;
5733 }
5734 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5735
5736 /**
5737  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5738  *      @x:     completion structure
5739  *
5740  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5741  *               1 if there are no waiters.
5742  *
5743  */
5744 bool completion_done(struct completion *x)
5745 {
5746         int ret = 1;
5747
5748         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5749         if (!x->done)
5750                 ret = 0;
5751         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5752         return ret;
5753 }
5754 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5755
5756 static long __sched
5757 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5758 {
5759         unsigned long flags;
5760         wait_queue_t wait;
5761
5762         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5763
5764         __set_current_state(state);
5765
5766         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5767         __add_wait_queue(q, &wait);
5768         spin_unlock(&q->lock);
5769         timeout = schedule_timeout(timeout);
5770         spin_lock_irq(&q->lock);
5771         __remove_wait_queue(q, &wait);
5772         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5773
5774         return timeout;
5775 }
5776
5777 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5778 {
5779         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5780 }
5781 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5782
5783 long __sched
5784 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5785 {
5786         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5787 }
5788 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5789
5790 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5791 {
5792         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5793 }
5794 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5795
5796 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5797 {
5798         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5799 }
5800 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5801
5802 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5803
5804 /*
5805  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5806  * @p: task
5807  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5808  *
5809  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5810  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5811  *
5812  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5813  */
5814 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5815 {
5816         unsigned long flags;
5817         int oldprio, on_rq, running;
5818         struct rq *rq;
5819         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5820
5821         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5822
5823         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5824         update_rq_clock(rq);
5825
5826         oldprio = p->prio;
5827         on_rq = p->se.on_rq;
5828         running = task_current(rq, p);
5829         if (on_rq)
5830                 dequeue_task(rq, p, 0);
5831         if (running)
5832                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5833
5834         if (rt_prio(prio))
5835                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5836         else
5837                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5838
5839         p->prio = prio;
5840
5841         if (running)
5842                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5843         if (on_rq) {
5844                 enqueue_task(rq, p, 0);
5845
5846                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5847         }
5848         task_rq_unlock(rq, &flags);
5849 }
5850
5851 #endif
5852
5853 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5854 {
5855         int old_prio, delta, on_rq;
5856         unsigned long flags;
5857         struct rq *rq;
5858
5859         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5860                 return;
5861         /*
5862          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5863          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5864          */
5865         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5866         update_rq_clock(rq);
5867         /*
5868          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5869          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5870          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5871          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5872          */
5873         if (task_has_rt_policy(p)) {
5874                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5875                 goto out_unlock;
5876         }
5877         on_rq = p->se.on_rq;
5878         if (on_rq)
5879                 dequeue_task(rq, p, 0);
5880
5881         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5882         set_load_weight(p);
5883         old_prio = p->prio;
5884         p->prio = effective_prio(p);
5885         delta = p->prio - old_prio;
5886
5887         if (on_rq) {
5888                 enqueue_task(rq, p, 0);
5889                 /*
5890                  * If the task increased its priority or is running and
5891                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5892                  */
5893                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5894                         resched_task(rq->curr);
5895         }
5896 out_unlock:
5897         task_rq_unlock(rq, &flags);
5898 }
5899 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5900
5901 /*
5902  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5903  * @p: task
5904  * @nice: nice value
5905  */
5906 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5907 {
5908         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5909         int nice_rlim = 20 - nice;
5910
5911         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5912                 capable(CAP_SYS_NICE));
5913 }
5914
5915 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5916
5917 /*
5918  * sys_nice - change the priority of the current process.
5919  * @increment: priority increment
5920  *
5921  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5922  * does similar things.
5923  */
5924 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5925 {
5926         long nice, retval;
5927
5928         /*
5929          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5930          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5931          * and we have a single winner.
5932          */
5933         if (increment < -40)
5934                 increment = -40;
5935         if (increment > 40)
5936                 increment = 40;
5937
5938         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5939         if (nice < -20)
5940                 nice = -20;
5941         if (nice > 19)
5942                 nice = 19;
5943
5944         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5945                 return -EPERM;
5946
5947         retval = security_task_setnice(current, nice);
5948         if (retval)
5949                 return retval;
5950
5951         set_user_nice(current, nice);
5952         return 0;
5953 }
5954
5955 #endif
5956
5957 /**
5958  * task_prio - return the priority value of a given task.
5959  * @p: the task in question.
5960  *
5961  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5962  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5963  * around 0, value goes from -16 to +15.
5964  */
5965 int task_prio(const struct task_struct *p)
5966 {
5967         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5968 }
5969
5970 /**
5971  * task_nice - return the nice value of a given task.
5972  * @p: the task in question.
5973  */
5974 int task_nice(const struct task_struct *p)
5975 {
5976         return TASK_NICE(p);
5977 }
5978 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5979
5980 /**
5981  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5982  * @cpu: the processor in question.
5983  */
5984 int idle_cpu(int cpu)
5985 {
5986         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5987 }
5988
5989 /**
5990  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5991  * @cpu: the processor in question.
5992  */
5993 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5994 {
5995         return cpu_rq(cpu)->idle;
5996 }
5997
5998 /**
5999  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6000  * @pid: the pid in question.
6001  */
6002 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6003 {
6004         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6005 }
6006
6007 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6008 static void
6009 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6010 {
6011         BUG_ON(p->se.on_rq);
6012
6013         p->policy = policy;
6014         switch (p->policy) {
6015         case SCHED_NORMAL:
6016         case SCHED_BATCH:
6017         case SCHED_IDLE:
6018                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6019                 break;
6020         case SCHED_FIFO:
6021         case SCHED_RR:
6022                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6023                 break;
6024         }
6025
6026         p->rt_priority = prio;
6027         p->normal_prio = normal_prio(p);
6028         /* we are holding p->pi_lock already */
6029         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6030         set_load_weight(p);
6031 }
6032
6033 /*
6034  * check the target process has a UID that matches the current process's
6035  */
6036 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6037 {
6038         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6039         bool match;
6040
6041         rcu_read_lock();
6042         pcred = __task_cred(p);
6043         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6044                  cred->euid == pcred->uid);
6045         rcu_read_unlock();
6046         return match;
6047 }
6048
6049 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6050                                 struct sched_param *param, bool user)
6051 {
6052         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6053         unsigned long flags;
6054         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6055         struct rq *rq;
6056
6057         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6058         BUG_ON(in_interrupt());
6059 recheck:
6060         /* double check policy once rq lock held */
6061         if (policy < 0)
6062                 policy = oldpolicy = p->policy;
6063         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6064                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6065                         policy != SCHED_IDLE)
6066                 return -EINVAL;
6067         /*
6068          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6069          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6070          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6071          */
6072         if (param->sched_priority < 0 ||
6073             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6074             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6075                 return -EINVAL;
6076         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6077                 return -EINVAL;
6078
6079         /*
6080          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6081          */
6082         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6083                 if (rt_policy(policy)) {
6084                         unsigned long rlim_rtprio;
6085
6086                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6087                                 return -ESRCH;
6088                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6089                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6090
6091                         /* can't set/change the rt policy */
6092                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6093                                 return -EPERM;
6094
6095                         /* can't increase priority */
6096                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6097                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6098                                 return -EPERM;
6099                 }
6100                 /*
6101                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6102                  * move out of SCHED_IDLE either:
6103                  */
6104                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6105                         return -EPERM;
6106
6107                 /* can't change other user's priorities */
6108                 if (!check_same_owner(p))
6109                         return -EPERM;
6110         }
6111
6112         if (user) {
6113 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6114                 /*
6115                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6116                  * assigned.
6117                  */
6118                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6119                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6120                         return -EPERM;
6121 #endif
6122
6123                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6124                 if (retval)
6125                         return retval;
6126         }
6127
6128         /*
6129          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6130          * changing the priority of the task:
6131          */
6132         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6133         /*
6134          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6135          * runqueue lock must be held.
6136          */
6137         rq = __task_rq_lock(p);
6138         /* recheck policy now with rq lock held */
6139         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6140                 policy = oldpolicy = -1;
6141                 __task_rq_unlock(rq);
6142                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6143                 goto recheck;
6144         }
6145         update_rq_clock(rq);
6146         on_rq = p->se.on_rq;
6147         running = task_current(rq, p);
6148         if (on_rq)
6149                 deactivate_task(rq, p, 0);
6150         if (running)
6151                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6152
6153         oldprio = p->prio;
6154         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6155
6156         if (running)
6157                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6158         if (on_rq) {
6159                 activate_task(rq, p, 0);
6160
6161                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6162         }
6163         __task_rq_unlock(rq);
6164         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6165
6166         rt_mutex_adjust_pi(p);
6167
6168         return 0;
6169 }
6170
6171 /**
6172  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6173  * @p: the task in question.
6174  * @policy: new policy.
6175  * @param: structure containing the new RT priority.
6176  *
6177  * NOTE that the task may be already dead.
6178  */
6179 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6180                        struct sched_param *param)
6181 {
6182         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6183 }
6184 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6185
6186 /**
6187  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6188  * @p: the task in question.
6189  * @policy: new policy.
6190  * @param: structure containing the new RT priority.
6191  *
6192  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6193  * current context has permission.  For example, this is needed in
6194  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6195  * but our caller might not have that capability.
6196  */
6197 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6198                                struct sched_param *param)
6199 {
6200         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6201 }
6202
6203 static int
6204 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6205 {
6206         struct sched_param lparam;
6207         struct task_struct *p;
6208         int retval;
6209
6210         if (!param || pid < 0)
6211                 return -EINVAL;
6212         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6213                 return -EFAULT;
6214
6215         rcu_read_lock();
6216         retval = -ESRCH;
6217         p = find_process_by_pid(pid);
6218         if (p != NULL)
6219                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6220         rcu_read_unlock();
6221
6222         return retval;
6223 }
6224
6225 /**
6226  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6227  * @pid: the pid in question.
6228  * @policy: new policy.
6229  * @param: structure containing the new RT priority.
6230  */
6231 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6232                 struct sched_param __user *, param)
6233 {
6234         /* negative values for policy are not valid */
6235         if (policy < 0)
6236                 return -EINVAL;
6237
6238         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6239 }
6240
6241 /**
6242  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6243  * @pid: the pid in question.
6244  * @param: structure containing the new RT priority.
6245  */
6246 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6247 {
6248         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6249 }
6250
6251 /**
6252  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6253  * @pid: the pid in question.
6254  */
6255 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6256 {
6257         struct task_struct *p;
6258         int retval;
6259
6260         if (pid < 0)
6261                 return -EINVAL;
6262
6263         retval = -ESRCH;
6264         read_lock(&tasklist_lock);
6265         p = find_process_by_pid(pid);
6266         if (p) {
6267                 retval = security_task_getscheduler(p);
6268                 if (!retval)
6269                         retval = p->policy;
6270         }
6271         read_unlock(&tasklist_lock);
6272         return retval;
6273 }
6274
6275 /**
6276  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
6277  * @pid: the pid in question.
6278  * @param: structure containing the RT priority.
6279  */
6280 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6281 {
6282         struct sched_param lp;
6283         struct task_struct *p;
6284         int retval;
6285
6286         if (!param || pid < 0)
6287                 return -EINVAL;
6288
6289         read_lock(&tasklist_lock);
6290         p = find_process_by_pid(pid);
6291         retval = -ESRCH;
6292         if (!p)
6293                 goto out_unlock;
6294
6295         retval = security_task_getscheduler(p);
6296         if (retval)
6297                 goto out_unlock;
6298
6299         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6300         read_unlock(&tasklist_lock);
6301
6302         /*
6303          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6304          */
6305         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6306
6307         return retval;
6308
6309 out_unlock:
6310         read_unlock(&tasklist_lock);
6311         return retval;
6312 }
6313
6314 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6315 {
6316         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6317         struct task_struct *p;
6318         int retval;
6319
6320         get_online_cpus();
6321         read_lock(&tasklist_lock);
6322
6323         p = find_process_by_pid(pid);
6324         if (!p) {
6325                 read_unlock(&tasklist_lock);
6326                 put_online_cpus();
6327                 return -ESRCH;
6328         }
6329
6330         /*
6331          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6332          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6333          * usage count and then drop tasklist_lock.
6334          */
6335         get_task_struct(p);
6336         read_unlock(&tasklist_lock);
6337
6338         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6339                 retval = -ENOMEM;
6340                 goto out_put_task;
6341         }
6342         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6343                 retval = -ENOMEM;
6344                 goto out_free_cpus_allowed;
6345         }
6346         retval = -EPERM;
6347         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6348                 goto out_unlock;
6349
6350         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6351         if (retval)
6352                 goto out_unlock;
6353
6354         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6355         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6356  again:
6357         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6358
6359         if (!retval) {
6360                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6361                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6362                         /*
6363                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6364                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6365                          * cpuset's cpus_allowed
6366                          */
6367                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6368                         goto again;
6369                 }
6370         }
6371 out_unlock:
6372         free_cpumask_var(new_mask);
6373 out_free_cpus_allowed:
6374         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6375 out_put_task:
6376         put_task_struct(p);
6377         put_online_cpus();
6378         return retval;
6379 }
6380
6381 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6382                              struct cpumask *new_mask)
6383 {
6384         if (len < cpumask_size())
6385                 cpumask_clear(new_mask);
6386         else if (len > cpumask_size())
6387                 len = cpumask_size();
6388
6389         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6390 }
6391
6392 /**
6393  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6394  * @pid: pid of the process
6395  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6396  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6397  */
6398 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6399                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6400 {
6401         cpumask_var_t new_mask;
6402         int retval;
6403
6404         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6405                 return -ENOMEM;
6406
6407         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6408         if (retval == 0)
6409                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6410         free_cpumask_var(new_mask);
6411         return retval;
6412 }
6413
6414 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6415 {
6416         struct task_struct *p;
6417         int retval;
6418
6419         get_online_cpus();
6420         read_lock(&tasklist_lock);
6421
6422         retval = -ESRCH;
6423         p = find_process_by_pid(pid);
6424         if (!p)
6425                 goto out_unlock;
6426
6427         retval = security_task_getscheduler(p);
6428         if (retval)
6429                 goto out_unlock;
6430
6431         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6432
6433 out_unlock:
6434         read_unlock(&tasklist_lock);
6435         put_online_cpus();
6436
6437         return retval;
6438 }
6439
6440 /**
6441  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6442  * @pid: pid of the process
6443  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6444  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6445  */
6446 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6447                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6448 {
6449         int ret;
6450         cpumask_var_t mask;
6451
6452         if (len < cpumask_size())
6453                 return -EINVAL;
6454
6455         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6456                 return -ENOMEM;
6457
6458         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6459         if (ret == 0) {
6460                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6461                         ret = -EFAULT;
6462                 else
6463                         ret = cpumask_size();
6464         }
6465         free_cpumask_var(mask);
6466
6467         return ret;
6468 }
6469
6470 /**
6471  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6472  *
6473  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6474  * other threads running on this CPU then this function will return.
6475  */
6476 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6477 {
6478         struct rq *rq = this_rq_lock();
6479
6480         schedstat_inc(rq, yld_count);
6481         current->sched_class->yield_task(rq);
6482
6483         /*
6484          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6485          * no need to preempt or enable interrupts:
6486          */
6487         __release(rq->lock);
6488         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6489         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6490         preempt_enable_no_resched();
6491
6492         schedule();
6493
6494         return 0;
6495 }
6496
6497 static void __cond_resched(void)
6498 {
6499 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6500         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6501 #endif
6502         /*
6503          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6504          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6505          * cond_resched() call.
6506          */
6507         do {
6508                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6509                 schedule();
6510                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6511         } while (need_resched());
6512 }
6513
6514 int __sched _cond_resched(void)
6515 {
6516         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6517                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6518                 __cond_resched();
6519                 return 1;
6520         }
6521         return 0;
6522 }
6523 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6524
6525 /*
6526  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6527  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6528  *
6529  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6530  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6531  * spin_unlock(), once by hand).
6532  */
6533 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6534 {
6535         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6536         int ret = 0;
6537
6538         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6539                 spin_unlock(lock);
6540                 if (resched && need_resched())
6541                         __cond_resched();
6542                 else
6543                         cpu_relax();
6544                 ret = 1;
6545                 spin_lock(lock);
6546         }
6547         return ret;
6548 }
6549 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6550
6551 int __sched cond_resched_softirq(void)
6552 {
6553         BUG_ON(!in_softirq());
6554
6555         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6556                 local_bh_enable();
6557                 __cond_resched();
6558                 local_bh_disable();
6559                 return 1;
6560         }
6561         return 0;
6562 }
6563 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6564
6565 /**
6566  * yield - yield the current processor to other threads.
6567  *
6568  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6569  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6570  */
6571 void __sched yield(void)
6572 {
6573         set_current_state(TASK_RUNNING);
6574         sys_sched_yield();
6575 }
6576 EXPORT_SYMBOL(yield);
6577
6578 /*
6579  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6580  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6581  *
6582  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6583  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6584  */
6585 void __sched io_schedule(void)
6586 {
6587         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6588
6589         delayacct_blkio_start();
6590         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6591         schedule();
6592         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6593         delayacct_blkio_end();
6594 }
6595 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6596
6597 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6598 {
6599         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6600         long ret;
6601
6602         delayacct_blkio_start();
6603         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6604         ret = schedule_timeout(timeout);
6605         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6606         delayacct_blkio_end();
6607         return ret;
6608 }
6609
6610 /**
6611  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6612  * @policy: scheduling class.
6613  *
6614  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6615  * by a given scheduling class.
6616  */
6617 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6618 {
6619         int ret = -EINVAL;
6620
6621         switch (policy) {
6622         case SCHED_FIFO:
6623         case SCHED_RR:
6624                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6625                 break;
6626         case SCHED_NORMAL:
6627         case SCHED_BATCH:
6628         case SCHED_IDLE:
6629                 ret = 0;
6630                 break;
6631         }
6632         return ret;
6633 }
6634
6635 /**
6636  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6637  * @policy: scheduling class.
6638  *
6639  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6640  * by a given scheduling class.
6641  */
6642 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6643 {
6644         int ret = -EINVAL;
6645
6646         switch (policy) {
6647         case SCHED_FIFO:
6648         case SCHED_RR:
6649                 ret = 1;
6650                 break;
6651         case SCHED_NORMAL:
6652         case SCHED_BATCH:
6653         case SCHED_IDLE:
6654                 ret = 0;
6655         }
6656         return ret;
6657 }
6658
6659 /**
6660  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6661  * @pid: pid of the process.
6662  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6663  *
6664  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6665  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6666  */
6667 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6668                 struct timespec __user *, interval)
6669 {
6670         struct task_struct *p;
6671         unsigned int time_slice;
6672         int retval;
6673         struct timespec t;
6674
6675         if (pid < 0)
6676                 return -EINVAL;
6677
6678         retval = -ESRCH;
6679         read_lock(&tasklist_lock);
6680         p = find_process_by_pid(pid);
6681         if (!p)
6682                 goto out_unlock;
6683
6684         retval = security_task_getscheduler(p);
6685         if (retval)
6686                 goto out_unlock;
6687
6688         /*
6689          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6690          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6691          */
6692         time_slice = 0;
6693         if (p->policy == SCHED_RR) {
6694                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6695         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6696                 struct sched_entity *se = &p->se;
6697                 unsigned long flags;
6698                 struct rq *rq;
6699
6700                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6701                 if (rq->cfs.load.weight)
6702                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6703                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6704         }
6705         read_unlock(&tasklist_lock);
6706         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6707         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6708         return retval;
6709
6710 out_unlock:
6711         read_unlock(&tasklist_lock);
6712         return retval;
6713 }
6714
6715 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6716
6717 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6718 {
6719         unsigned long free = 0;
6720         unsigned state;
6721
6722         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6723         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6724                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6725 #if BITS_PER_LONG == 32
6726         if (state == TASK_RUNNING)
6727                 printk(KERN_CONT " running  ");
6728         else
6729                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6730 #else
6731         if (state == TASK_RUNNING)
6732                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6733         else
6734                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6735 #endif
6736 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6737         free = stack_not_used(p);
6738 #endif
6739         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
6740                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
6741                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
6742
6743         show_stack(p, NULL);
6744 }
6745
6746 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6747 {
6748         struct task_struct *g, *p;
6749
6750 #if BITS_PER_LONG == 32
6751         printk(KERN_INFO
6752                 "  task                PC stack   pid father\n");
6753 #else
6754         printk(KERN_INFO
6755                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6756 #endif
6757         read_lock(&tasklist_lock);
6758         do_each_thread(g, p) {
6759                 /*
6760                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6761                  * console might take alot of time:
6762                  */
6763                 touch_nmi_watchdog();
6764                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6765                         sched_show_task(p);
6766         } while_each_thread(g, p);
6767
6768         touch_all_softlockup_watchdogs();
6769
6770 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6771         sysrq_sched_debug_show();
6772 #endif
6773         read_unlock(&tasklist_lock);
6774         /*
6775          * Only show locks if all tasks are dumped:
6776          */
6777         if (state_filter == -1)
6778                 debug_show_all_locks();
6779 }
6780
6781 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6782 {
6783         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6784 }
6785
6786 /**
6787  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6788  * @idle: task in question
6789  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6790  *
6791  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6792  * flag, to make booting more robust.
6793  */
6794 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6795 {
6796         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6797         unsigned long flags;
6798
6799         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6800
6801         __sched_fork(idle);
6802         idle->se.exec_start = sched_clock();
6803
6804         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6805         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6806         __set_task_cpu(idle, cpu);
6807
6808         rq->curr = rq->idle = idle;
6809 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6810         idle->oncpu = 1;
6811 #endif
6812         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6813
6814         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6815 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6816         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6817 #else
6818         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6819 #endif
6820         /*
6821          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6822          */
6823         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6824         ftrace_graph_init_task(idle);
6825 }
6826
6827 /*
6828  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6829  * indicates which cpus entered this state. This is used
6830  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6831  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6832  * always be CPU_BITS_NONE.
6833  */
6834 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6835
6836 /*
6837  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6838  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6839  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6840  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6841  * number of CPUs.
6842  *
6843  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6844  */
6845 static inline void sched_init_granularity(void)
6846 {
6847         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6848         const unsigned long limit = 200000000;
6849
6850         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6851         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6852                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6853
6854         sysctl_sched_latency *= factor;
6855         if (sysctl_sched_latency > limit)
6856                 sysctl_sched_latency = limit;
6857
6858         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6859
6860         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6861 }
6862
6863 #ifdef CONFIG_SMP
6864 /*
6865  * This is how migration works:
6866  *
6867  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6868  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6869  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6870  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6871  *    thread off the CPU)
6872  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6873  *    task is still in the wrong runqueue.
6874  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6875  *    it and puts it into the right queue.
6876  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6877  * 7) we wake up and the migration is done.
6878  */
6879
6880 /*
6881  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6882  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6883  * is removed from the allowed bitmask.
6884  *
6885  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6886  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6887  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6888  */
6889 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6890 {
6891         struct migration_req req;
6892         unsigned long flags;
6893         struct rq *rq;
6894         int ret = 0;
6895
6896         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6897         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6898                 ret = -EINVAL;
6899                 goto out;
6900         }
6901
6902         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6903                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6904                 ret = -EINVAL;
6905                 goto out;
6906         }
6907
6908         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6909                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6910         else {
6911                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6912                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6913         }
6914
6915         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6916         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6917                 goto out;
6918
6919         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6920                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6921                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6922                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6923                 wait_for_completion(&req.done);
6924                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6925                 return 0;
6926         }
6927 out:
6928         task_rq_unlock(rq, &flags);
6929
6930         return ret;
6931 }
6932 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6933
6934 /*
6935  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6936  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6937  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6938  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6939  *
6940  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6941  * as the task is no longer on this CPU.
6942  *
6943  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6944  */
6945 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6946 {
6947         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6948         int ret = 0, on_rq;
6949
6950         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6951                 return ret;
6952
6953         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6954         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6955
6956         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6957         /* Already moved. */
6958         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6959                 goto done;
6960         /* Affinity changed (again). */
6961         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6962                 goto fail;
6963
6964         on_rq = p->se.on_rq;
6965         if (on_rq)
6966                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6967
6968         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6969         if (on_rq) {
6970                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6971                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6972         }
6973 done:
6974         ret = 1;
6975 fail:
6976         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6977         return ret;
6978 }
6979
6980 /*
6981  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6982  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6983  * another runqueue.
6984  */
6985 static int migration_thread(void *data)
6986 {
6987         int cpu = (long)data;
6988         struct rq *rq;
6989
6990         rq = cpu_rq(cpu);
6991         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6992
6993         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6994         while (!kthread_should_stop()) {
6995                 struct migration_req *req;
6996                 struct list_head *head;
6997
6998                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6999
7000                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7001                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7002                         goto wait_to_die;
7003                 }
7004
7005                 if (rq->active_balance) {
7006                         active_load_balance(rq, cpu);
7007                         rq->active_balance = 0;
7008                 }
7009
7010                 head = &rq->migration_queue;
7011
7012                 if (list_empty(head)) {
7013                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7014                         schedule();
7015                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7016                         continue;
7017                 }
7018                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7019                 list_del_init(head->next);
7020
7021                 spin_unlock(&rq->lock);
7022                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7023                 local_irq_enable();
7024
7025                 complete(&req->done);
7026         }
7027         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7028         return 0;
7029
7030 wait_to_die:
7031         /* Wait for kthread_stop */
7032         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7033         while (!kthread_should_stop()) {
7034                 schedule();
7035                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7036         }
7037         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7038         return 0;
7039 }
7040
7041 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7042
7043 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7044 {
7045         int ret;
7046
7047         local_irq_disable();
7048         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7049         local_irq_enable();
7050         return ret;
7051 }
7052
7053 /*
7054  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7055  */
7056 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7057 {
7058         int dest_cpu;
7059         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7060
7061 again:
7062         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7063         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7064                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7065                         goto move;
7066
7067         /* Any allowed, online CPU? */
7068         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7069         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7070                 goto move;
7071
7072         /* No more Mr. Nice Guy. */
7073         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7074                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7075                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7076
7077                 /*
7078                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7079                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7080                  * leave kernel.
7081                  */
7082                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7083                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7084                                "longer affine to cpu%d\n",
7085                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7086                 }
7087         }
7088
7089 move:
7090         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7091         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7092                 goto again;
7093 }
7094
7095 /*
7096  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7097  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7098  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7099  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7100  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7101  */
7102 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7103 {
7104         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7105         unsigned long flags;
7106
7107         local_irq_save(flags);
7108         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7109         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7110         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7111         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7112         local_irq_restore(flags);
7113 }
7114
7115 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7116 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7117 {
7118         struct task_struct *p, *t;
7119
7120         read_lock(&tasklist_lock);
7121
7122         do_each_thread(t, p) {
7123                 if (p == current)
7124                         continue;
7125
7126                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7127                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7128         } while_each_thread(t, p);
7129
7130         read_unlock(&tasklist_lock);
7131 }
7132
7133 /*
7134  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7135  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7136  * Used by CPU offline code.
7137  */
7138 void sched_idle_next(void)
7139 {
7140         int this_cpu = smp_processor_id();
7141         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7142         struct task_struct *p = rq->idle;
7143         unsigned long flags;
7144
7145         /* cpu has to be offline */
7146         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7147
7148         /*
7149          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7150          * and interrupts disabled on the current cpu.
7151          */
7152         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7153
7154         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7155
7156         update_rq_clock(rq);
7157         activate_task(rq, p, 0);
7158
7159         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7160 }
7161
7162 /*
7163  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7164  * offline.
7165  */
7166 void idle_task_exit(void)
7167 {
7168         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7169
7170         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7171
7172         if (mm != &init_mm)
7173                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7174         mmdrop(mm);
7175 }
7176
7177 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7178 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7179 {
7180         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7181
7182         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7183         BUG_ON(!p->exit_state);
7184
7185         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7186         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7187
7188         get_task_struct(p);
7189
7190         /*
7191          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7192          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7193          * fine.
7194          */
7195         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7196         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7197         spin_lock_irq(&rq->lock);
7198
7199         put_task_struct(p);
7200 }
7201
7202 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7203 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7204 {
7205         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7206         struct task_struct *next;
7207
7208         for ( ; ; ) {
7209                 if (!rq->nr_running)
7210                         break;
7211                 update_rq_clock(rq);
7212                 next = pick_next_task(rq);
7213                 if (!next)
7214                         break;
7215                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7216                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7217
7218         }
7219 }
7220
7221 /*
7222  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7223  */
7224 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7225 {
7226         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7227 }
7228 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7229
7230 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7231
7232 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7233         {
7234                 .procname       = "sched_domain",
7235                 .mode           = 0555,
7236         },
7237         {0, },
7238 };
7239
7240 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7241         {
7242                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7243                 .procname       = "kernel",
7244                 .mode           = 0555,
7245                 .child          = sd_ctl_dir,
7246         },
7247         {0, },
7248 };
7249
7250 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7251 {
7252         struct ctl_table *entry =
7253                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7254
7255         return entry;
7256 }
7257
7258 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7259 {
7260         struct ctl_table *entry;
7261
7262         /*
7263          * In the intermediate directories, both the child directory and
7264          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7265          * will always be set. In the lowest directory the names are
7266          * static strings and all have proc handlers.
7267          */
7268         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7269                 if (entry->child)
7270                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7271                 if (entry->proc_handler == NULL)
7272                         kfree(entry->procname);
7273         }
7274
7275         kfree(*tablep);
7276         *tablep = NULL;
7277 }
7278
7279 static void
7280 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7281                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7282                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7283 {
7284         entry->procname = procname;
7285         entry->data = data;
7286         entry->maxlen = maxlen;
7287         entry->mode = mode;
7288         entry->proc_handler = proc_handler;
7289 }
7290
7291 static struct ctl_table *
7292 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7293 {
7294         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7295
7296         if (table == NULL)
7297                 return NULL;
7298
7299         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7300                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7301         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7302                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7303         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7304                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7305         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7306                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7307         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7308                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7309         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7310                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7311         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7312                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7313         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7314                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7315         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7316                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7317         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7318                 &sd->cache_nice_tries,
7319                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7320         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7321                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7322         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7323                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7324         /* &table[12] is terminator */
7325
7326         return table;
7327 }
7328
7329 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7330 {
7331         struct ctl_table *entry, *table;
7332         struct sched_domain *sd;
7333         int domain_num = 0, i;
7334         char buf[32];
7335
7336         for_each_domain(cpu, sd)
7337                 domain_num++;
7338         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7339         if (table == NULL)
7340                 return NULL;
7341
7342         i = 0;
7343         for_each_domain(cpu, sd) {
7344                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7345                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7346                 entry->mode = 0555;
7347                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7348                 entry++;
7349                 i++;
7350         }
7351         return table;
7352 }
7353
7354 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7355 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7356 {
7357         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7358         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7359         char buf[32];
7360
7361         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7362         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7363
7364         if (entry == NULL)
7365                 return;
7366
7367         for_each_online_cpu(i) {
7368                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7369                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7370                 entry->mode = 0555;
7371                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7372                 entry++;
7373         }
7374
7375         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7376         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7377 }
7378
7379 /* may be called multiple times per register */
7380 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7381 {
7382         if (sd_sysctl_header)
7383                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7384         sd_sysctl_header = NULL;
7385         if (sd_ctl_dir[0].child)
7386                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7387 }
7388 #else
7389 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7390 {
7391 }
7392 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7393 {
7394 }
7395 #endif
7396
7397 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7398 {
7399         if (!rq->online) {
7400                 const struct sched_class *class;
7401
7402                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7403                 rq->online = 1;
7404
7405                 for_each_class(class) {
7406                         if (class->rq_online)
7407                                 class->rq_online(rq);
7408                 }
7409         }
7410 }
7411
7412 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7413 {
7414         if (rq->online) {
7415                 const struct sched_class *class;
7416
7417                 for_each_class(class) {
7418                         if (class->rq_offline)
7419                                 class->rq_offline(rq);
7420                 }
7421
7422                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7423                 rq->online = 0;
7424         }
7425 }
7426
7427 /*
7428  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7429  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7430  */
7431 static int __cpuinit
7432 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7433 {
7434         struct task_struct *p;
7435         int cpu = (long)hcpu;
7436         unsigned long flags;
7437         struct rq *rq;
7438
7439         switch (action) {
7440
7441         case CPU_UP_PREPARE:
7442         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7443                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7444                 if (IS_ERR(p))
7445                         return NOTIFY_BAD;
7446                 kthread_bind(p, cpu);
7447                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7448                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7449                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7450                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7451                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7452                 break;
7453
7454         case CPU_ONLINE:
7455         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7456                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7457                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7458
7459                 /* Update our root-domain */
7460                 rq = cpu_rq(cpu);
7461                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7462                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7463                 rq->calc_load_active = 0;
7464                 if (rq->rd) {
7465                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7466
7467                         set_rq_online(rq);
7468                 }
7469                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7470                 break;
7471
7472 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7473         case CPU_UP_CANCELED:
7474         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7475                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7476                         break;
7477                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7478                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7479                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7480                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7481                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7482                 break;
7483
7484         case CPU_DEAD:
7485         case CPU_DEAD_FROZEN:
7486                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7487                 migrate_live_tasks(cpu);
7488                 rq = cpu_rq(cpu);
7489                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7490                 rq->migration_thread = NULL;
7491                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7492                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7493                 update_rq_clock(rq);
7494                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7495                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7496                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7497                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7498                 migrate_dead_tasks(cpu);
7499                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7500                 cpuset_unlock();
7501                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7502                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7503                 calc_global_load_remove(rq);
7504                 /*
7505                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7506                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7507                  * the requestors.
7508                  */
7509                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7510                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7511                         struct migration_req *req;
7512
7513                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7514                                          struct migration_req, list);
7515                         list_del_init(&req->list);
7516                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7517                         complete(&req->done);
7518                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7519                 }
7520                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7521                 break;
7522
7523         case CPU_DYING:
7524         case CPU_DYING_FROZEN:
7525                 /* Update our root-domain */
7526                 rq = cpu_rq(cpu);
7527                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7528                 if (rq->rd) {
7529                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7530                         set_rq_offline(rq);
7531                 }
7532                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7533                 break;
7534 #endif
7535         }
7536         return NOTIFY_OK;
7537 }
7538
7539 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7540  * happens before everything else.
7541  */
7542 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7543         .notifier_call = migration_call,
7544         .priority = 10
7545 };
7546
7547 static int __init migration_init(void)
7548 {
7549         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7550         int err;
7551
7552         /* Start one for the boot CPU: */
7553         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7554         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7555         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7556         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7557
7558         return err;
7559 }
7560 early_initcall(migration_init);
7561 #endif
7562
7563 #ifdef CONFIG_SMP
7564
7565 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7566
7567 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7568                                   struct cpumask *groupmask)
7569 {
7570         struct sched_group *group = sd->groups;
7571         char str[256];
7572
7573         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7574         cpumask_clear(groupmask);
7575
7576         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7577
7578         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7579                 printk("does not load-balance\n");
7580                 if (sd->parent)
7581                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7582                                         " has parent");
7583                 return -1;
7584         }
7585
7586         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7587
7588         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7589                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7590                                 "CPU%d\n", cpu);
7591         }
7592         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7593                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7594                                 " CPU%d\n", cpu);
7595         }
7596
7597         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7598         do {
7599                 if (!group) {
7600                         printk("\n");
7601                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7602                         break;
7603                 }
7604
7605                 if (!group->__cpu_power) {
7606                         printk(KERN_CONT "\n");
7607                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7608                                         "set\n");
7609                         break;
7610                 }
7611
7612                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7613                         printk(KERN_CONT "\n");
7614                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7615                         break;
7616                 }
7617
7618                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7619                         printk(KERN_CONT "\n");
7620                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7621                         break;
7622                 }
7623
7624                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7625
7626                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7627
7628                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7629                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7630                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7631                                 group->__cpu_power);
7632                 }
7633
7634                 group = group->next;
7635         } while (group != sd->groups);
7636         printk(KERN_CONT "\n");
7637
7638         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7639                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7640
7641         if (sd->parent &&
7642             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7643                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7644                         "of domain->span\n");
7645         return 0;
7646 }
7647
7648 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7649 {
7650         cpumask_var_t groupmask;
7651         int level = 0;
7652
7653         if (!sd) {
7654                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7655                 return;
7656         }
7657
7658         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7659
7660         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7661                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7662                 return;
7663         }
7664
7665         for (;;) {
7666                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7667                         break;
7668                 level++;
7669                 sd = sd->parent;
7670                 if (!sd)
7671                         break;
7672         }
7673         free_cpumask_var(groupmask);
7674 }
7675 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7676 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7677 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7678
7679 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7680 {
7681         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7682                 return 1;
7683
7684         /* Following flags need at least 2 groups */
7685         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7686                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7687                          SD_BALANCE_FORK |
7688                          SD_BALANCE_EXEC |
7689                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7690                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7691                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7692                         return 0;
7693         }
7694
7695         /* Following flags don't use groups */
7696         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7697                          SD_WAKE_AFFINE |
7698                          SD_WAKE_BALANCE))
7699                 return 0;
7700
7701         return 1;
7702 }
7703
7704 static int
7705 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7706 {
7707         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7708
7709         if (sd_degenerate(parent))
7710                 return 1;
7711
7712         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7713                 return 0;
7714
7715         /* Does parent contain flags not in child? */
7716         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7717         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7718                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7719         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7720         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7721                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7722                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7723                                 SD_BALANCE_FORK |
7724                                 SD_BALANCE_EXEC |
7725                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7726                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7727                 if (nr_node_ids == 1)
7728                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7729         }
7730         if (~cflags & pflags)
7731                 return 0;
7732
7733         return 1;
7734 }
7735
7736 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7737 {
7738         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7739
7740         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7741         free_cpumask_var(rd->online);
7742         free_cpumask_var(rd->span);
7743         kfree(rd);
7744 }
7745
7746 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7747 {
7748         struct root_domain *old_rd = NULL;
7749         unsigned long flags;
7750
7751         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7752
7753         if (rq->rd) {
7754                 old_rd = rq->rd;
7755
7756                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7757                         set_rq_offline(rq);
7758
7759                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7760
7761                 /*
7762                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7763                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7764                  * in this function:
7765                  */
7766                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7767                         old_rd = NULL;
7768         }
7769
7770         atomic_inc(&rd->refcount);
7771         rq->rd = rd;
7772
7773         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7774         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7775                 set_rq_online(rq);
7776
7777         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7778
7779         if (old_rd)
7780                 free_rootdomain(old_rd);
7781 }
7782
7783 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7784 {
7785         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7786
7787         if (bootmem) {
7788                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7789                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7790                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7791                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7792                 return 0;
7793         }
7794
7795         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7796                 goto out;
7797         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7798                 goto free_span;
7799         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7800                 goto free_online;
7801
7802         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7803                 goto free_rto_mask;
7804         return 0;
7805
7806 free_rto_mask:
7807         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7808 free_online:
7809         free_cpumask_var(rd->online);
7810 free_span:
7811         free_cpumask_var(rd->span);
7812 out:
7813         return -ENOMEM;
7814 }
7815
7816 static void init_defrootdomain(void)
7817 {
7818         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7819
7820         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7821 }
7822
7823 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7824 {
7825         struct root_domain *rd;
7826
7827         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7828         if (!rd)
7829                 return NULL;
7830
7831         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7832                 kfree(rd);
7833                 return NULL;
7834         }
7835
7836         return rd;
7837 }
7838
7839 /*
7840  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7841  * hold the hotplug lock.
7842  */
7843 static void
7844 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7845 {
7846         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7847         struct sched_domain *tmp;
7848
7849         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7850         for (tmp = sd; tmp; ) {
7851                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7852                 if (!parent)
7853                         break;
7854
7855                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7856                         tmp->parent = parent->parent;
7857                         if (parent->parent)
7858                                 parent->parent->child = tmp;
7859                 } else
7860                         tmp = tmp->parent;
7861         }
7862
7863         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7864                 sd = sd->parent;
7865                 if (sd)
7866                         sd->child = NULL;
7867         }
7868
7869         sched_domain_debug(sd, cpu);
7870
7871         rq_attach_root(rq, rd);
7872         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7873 }
7874
7875 /* cpus with isolated domains */
7876 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7877
7878 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7879 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7880 {
7881         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7882         return 1;
7883 }
7884
7885 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7886
7887 /*
7888  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7889  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7890  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7891  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7892  *
7893  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7894  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7895  * and ->cpu_power to 0.
7896  */
7897 static void
7898 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7899                         const struct cpumask *cpu_map,
7900                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7901                                         struct sched_group **sg,
7902                                         struct cpumask *tmpmask),
7903                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7904 {
7905         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7906         int i;
7907
7908         cpumask_clear(covered);
7909
7910         for_each_cpu(i, span) {
7911                 struct sched_group *sg;
7912                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7913                 int j;
7914
7915                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7916                         continue;
7917
7918                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7919                 sg->__cpu_power = 0;
7920
7921                 for_each_cpu(j, span) {
7922                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7923                                 continue;
7924
7925                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7926                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7927                 }
7928                 if (!first)
7929                         first = sg;
7930                 if (last)
7931                         last->next = sg;
7932                 last = sg;
7933         }
7934         last->next = first;
7935 }
7936
7937 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7938
7939 #ifdef CONFIG_NUMA
7940
7941 /**
7942  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7943  * @node: node whose sched_domain we're building
7944  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7945  *
7946  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7947  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7948  *
7949  * Should use nodemask_t.
7950  */
7951 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7952 {
7953         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7954
7955         min_val = INT_MAX;
7956
7957         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7958                 /* Start at @node */
7959                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7960
7961                 if (!nr_cpus_node(n))
7962                         continue;
7963
7964                 /* Skip already used nodes */
7965                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7966                         continue;
7967
7968                 /* Simple min distance search */
7969                 val = node_distance(node, n);
7970
7971                 if (val < min_val) {
7972                         min_val = val;
7973                         best_node = n;
7974                 }
7975         }
7976
7977         node_set(best_node, *used_nodes);
7978         return best_node;
7979 }
7980
7981 /**
7982  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7983  * @node: node whose cpumask we're constructing
7984  * @span: resulting cpumask
7985  *
7986  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7987  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7988  * out optimally.
7989  */
7990 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7991 {
7992         nodemask_t used_nodes;
7993         int i;
7994
7995         cpumask_clear(span);
7996         nodes_clear(used_nodes);
7997
7998         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7999         node_set(node, used_nodes);
8000
8001         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8002                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8003
8004                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8005         }
8006 }
8007 #endif /* CONFIG_NUMA */
8008
8009 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8010
8011 /*
8012  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8013  *
8014  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8015  *   and struct sched_domain. )
8016  */
8017 struct static_sched_group {
8018         struct sched_group sg;
8019         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8020 };
8021
8022 struct static_sched_domain {
8023         struct sched_domain sd;
8024         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8025 };
8026
8027 /*
8028  * SMT sched-domains:
8029  */
8030 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8031 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8032 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8033
8034 static int
8035 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8036                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8037 {
8038         if (sg)
8039                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8040         return cpu;
8041 }
8042 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8043
8044 /*
8045  * multi-core sched-domains:
8046  */
8047 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8048 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8049 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8050 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8051
8052 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8053 static int
8054 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8055                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8056 {
8057         int group;
8058
8059         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8060         group = cpumask_first(mask);
8061         if (sg)
8062                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8063         return group;
8064 }
8065 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8066 static int
8067 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8068                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8069 {
8070         if (sg)
8071                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8072         return cpu;
8073 }
8074 #endif
8075
8076 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8077 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8078
8079 static int
8080 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8081                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8082 {
8083         int group;
8084 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8085         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8086         group = cpumask_first(mask);
8087 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8088         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8089         group = cpumask_first(mask);
8090 #else
8091         group = cpu;
8092 #endif
8093         if (sg)
8094                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8095         return group;
8096 }
8097
8098 #ifdef CONFIG_NUMA
8099 /*
8100  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8101  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8102  * gets dynamically allocated.
8103  */
8104 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8105 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8106
8107 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8108 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8109
8110 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8111                                  struct sched_group **sg,
8112                                  struct cpumask *nodemask)
8113 {
8114         int group;
8115
8116         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8117         group = cpumask_first(nodemask);
8118
8119         if (sg)
8120                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8121         return group;
8122 }
8123
8124 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8125 {
8126         struct sched_group *sg = group_head;
8127         int j;
8128
8129         if (!sg)
8130                 return;
8131         do {
8132                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8133                         struct sched_domain *sd;
8134
8135                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8136                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8137                                 /*
8138                                  * Only add "power" once for each
8139                                  * physical package.
8140                                  */
8141                                 continue;
8142                         }
8143
8144                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8145                 }
8146                 sg = sg->next;
8147         } while (sg != group_head);
8148 }
8149 #endif /* CONFIG_NUMA */
8150
8151 #ifdef CONFIG_NUMA
8152 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8153 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8154                               struct cpumask *nodemask)
8155 {
8156         int cpu, i;
8157
8158         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8159                 struct sched_group **sched_group_nodes
8160                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8161
8162                 if (!sched_group_nodes)
8163                         continue;
8164
8165                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8166                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8167
8168                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8169                         if (cpumask_empty(nodemask))
8170                                 continue;
8171
8172                         if (sg == NULL)
8173                                 continue;
8174                         sg = sg->next;
8175 next_sg:
8176                         oldsg = sg;
8177                         sg = sg->next;
8178                         kfree(oldsg);
8179                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8180                                 goto next_sg;
8181                 }
8182                 kfree(sched_group_nodes);
8183                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8184         }
8185 }
8186 #else /* !CONFIG_NUMA */
8187 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8188                               struct cpumask *nodemask)
8189 {
8190 }
8191 #endif /* CONFIG_NUMA */
8192
8193 /*
8194  * Initialize sched groups cpu_power.
8195  *
8196  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8197  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8198  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8199  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8200  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8201  * less cpu_power.
8202  *
8203  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
8204  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
8205  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
8206  */
8207 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8208 {
8209         struct sched_domain *child;
8210         struct sched_group *group;
8211
8212         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8213
8214         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8215                 return;
8216
8217         child = sd->child;
8218
8219         sd->groups->__cpu_power = 0;
8220
8221         /*
8222          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
8223          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
8224          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
8225          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
8226          * same sched domain.
8227          */
8228         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
8229                        (child->flags &
8230                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
8231                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
8232                 return;
8233         }
8234
8235         /*
8236          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
8237          */
8238         group = child->groups;
8239         do {
8240                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8241                 group = group->next;
8242         } while (group != child->groups);
8243 }
8244
8245 /*
8246  * Initializers for schedule domains
8247  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8248  */
8249
8250 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8251 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8252 #else
8253 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8254 #endif
8255
8256 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8257
8258 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8259 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8260 {                                                               \
8261         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8262         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8263         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8264         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8265 }
8266
8267 SD_INIT_FUNC(CPU)
8268 #ifdef CONFIG_NUMA
8269  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8270  SD_INIT_FUNC(NODE)
8271 #endif
8272 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8273  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8274 #endif
8275 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8276  SD_INIT_FUNC(MC)
8277 #endif
8278
8279 static int default_relax_domain_level = -1;
8280
8281 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8282 {
8283         unsigned long val;
8284
8285         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8286         if (val < SD_LV_MAX)
8287                 default_relax_domain_level = val;
8288
8289         return 1;
8290 }
8291 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8292
8293 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8294                                  struct sched_domain_attr *attr)
8295 {
8296         int request;
8297
8298         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8299                 if (default_relax_domain_level < 0)
8300                         return;
8301                 else
8302                         request = default_relax_domain_level;
8303         } else
8304                 request = attr->relax_domain_level;
8305         if (request < sd->level) {
8306                 /* turn off idle balance on this domain */
8307                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8308         } else {
8309                 /* turn on idle balance on this domain */
8310                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8311         }
8312 }
8313
8314 /*
8315  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8316  * to the individual cpus
8317  */
8318 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8319                                  struct sched_domain_attr *attr)
8320 {
8321         int i, err = -ENOMEM;
8322         struct root_domain *rd;
8323         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
8324                 tmpmask;
8325 #ifdef CONFIG_NUMA
8326         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
8327         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
8328         int sd_allnodes = 0;
8329
8330         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
8331                 goto out;
8332         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
8333                 goto free_domainspan;
8334         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
8335                 goto free_covered;
8336 #endif
8337
8338         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
8339                 goto free_notcovered;
8340         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8341                 goto free_nodemask;
8342         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
8343                 goto free_this_sibling_map;
8344         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
8345                 goto free_this_core_map;
8346         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
8347                 goto free_send_covered;
8348
8349 #ifdef CONFIG_NUMA
8350         /*
8351          * Allocate the per-node list of sched groups
8352          */
8353         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
8354                                     GFP_KERNEL);
8355         if (!sched_group_nodes) {
8356                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8357                 goto free_tmpmask;
8358         }
8359 #endif
8360
8361         rd = alloc_rootdomain();
8362         if (!rd) {
8363                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8364                 goto free_sched_groups;
8365         }
8366
8367 #ifdef CONFIG_NUMA
8368         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
8369 #endif
8370
8371         /*
8372          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8373          */
8374         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8375                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
8376
8377                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
8378
8379 #ifdef CONFIG_NUMA
8380                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
8381                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
8382                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8383                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
8384                         set_domain_attribute(sd, attr);
8385                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8386                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8387                         p = sd;
8388                         sd_allnodes = 1;
8389                 } else
8390                         p = NULL;
8391
8392                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8393                 SD_INIT(sd, NODE);
8394                 set_domain_attribute(sd, attr);
8395                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8396                 sd->parent = p;
8397                 if (p)
8398                         p->child = sd;
8399                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8400                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
8401 #endif
8402
8403                 p = sd;
8404                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8405                 SD_INIT(sd, CPU);
8406                 set_domain_attribute(sd, attr);
8407                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
8408                 sd->parent = p;
8409                 if (p)
8410                         p->child = sd;
8411                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8412
8413 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8414                 p = sd;
8415                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8416                 SD_INIT(sd, MC);
8417                 set_domain_attribute(sd, attr);
8418                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
8419                                                    cpu_coregroup_mask(i));
8420                 sd->parent = p;
8421                 p->child = sd;
8422                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8423 #endif
8424
8425 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8426                 p = sd;
8427                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8428                 SD_INIT(sd, SIBLING);
8429                 set_domain_attribute(sd, attr);
8430                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
8431                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8432                 sd->parent = p;
8433                 p->child = sd;
8434                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
8435 #endif
8436         }
8437
8438 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8439         /* Set up CPU (sibling) groups */
8440         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8441                 cpumask_and(this_sibling_map,
8442                             topology_thread_cpumask(i), cpu_map);
8443                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
8444                         continue;
8445
8446                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
8447                                         &cpu_to_cpu_group,
8448                                         send_covered, tmpmask);
8449         }
8450 #endif
8451
8452 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8453         /* Set up multi-core groups */
8454         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8455                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
8456                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
8457                         continue;
8458
8459                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
8460                                         &cpu_to_core_group,
8461                                         send_covered, tmpmask);
8462         }
8463 #endif
8464
8465         /* Set up physical groups */
8466         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8467                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8468                 if (cpumask_empty(nodemask))
8469                         continue;
8470
8471                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
8472                                         &cpu_to_phys_group,
8473                                         send_covered, tmpmask);
8474         }
8475
8476 #ifdef CONFIG_NUMA
8477         /* Set up node groups */
8478         if (sd_allnodes) {
8479                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
8480                                         &cpu_to_allnodes_group,
8481                                         send_covered, tmpmask);
8482         }
8483
8484         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8485                 /* Set up node groups */
8486                 struct sched_group *sg, *prev;
8487                 int j;
8488
8489                 cpumask_clear(covered);
8490                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8491                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
8492                         sched_group_nodes[i] = NULL;
8493                         continue;
8494                 }
8495
8496                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
8497                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
8498
8499                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8500                                   GFP_KERNEL, i);
8501                 if (!sg) {
8502                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
8503                                 "node %d\n", i);
8504                         goto error;
8505                 }
8506                 sched_group_nodes[i] = sg;
8507                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8508                         struct sched_domain *sd;
8509
8510                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8511                         sd->groups = sg;
8512                 }
8513                 sg->__cpu_power = 0;
8514                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8515                 sg->next = sg;
8516                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8517                 prev = sg;
8518
8519                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8520                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8521
8522                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8523                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8524                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8525                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8526                                 break;
8527
8528                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8529                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8530                                 continue;
8531
8532                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8533                                           cpumask_size(),
8534                                           GFP_KERNEL, i);
8535                         if (!sg) {
8536                                 printk(KERN_WARNING
8537                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8538                                 goto error;
8539                         }
8540                         sg->__cpu_power = 0;
8541                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8542                         sg->next = prev->next;
8543                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8544                         prev->next = sg;
8545                         prev = sg;
8546                 }
8547         }
8548 #endif
8549
8550         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8551 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8552         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8553                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8554
8555                 init_sched_groups_power(i, sd);
8556         }
8557 #endif
8558 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8559         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8560                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8561
8562                 init_sched_groups_power(i, sd);
8563         }
8564 #endif
8565
8566         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8567                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8568
8569                 init_sched_groups_power(i, sd);
8570         }
8571
8572 #ifdef CONFIG_NUMA
8573         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8574                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8575
8576         if (sd_allnodes) {
8577                 struct sched_group *sg;
8578
8579                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8580                                                                 tmpmask);
8581                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8582         }
8583 #endif
8584
8585         /* Attach the domains */
8586         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8587                 struct sched_domain *sd;
8588 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8589                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8590 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8591                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8592 #else
8593                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8594 #endif
8595                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8596         }
8597
8598         err = 0;
8599
8600 free_tmpmask:
8601         free_cpumask_var(tmpmask);
8602 free_send_covered:
8603         free_cpumask_var(send_covered);
8604 free_this_core_map:
8605         free_cpumask_var(this_core_map);
8606 free_this_sibling_map:
8607         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8608 free_nodemask:
8609         free_cpumask_var(nodemask);
8610 free_notcovered:
8611 #ifdef CONFIG_NUMA
8612         free_cpumask_var(notcovered);
8613 free_covered:
8614         free_cpumask_var(covered);
8615 free_domainspan:
8616         free_cpumask_var(domainspan);
8617 out:
8618 #endif
8619         return err;
8620
8621 free_sched_groups:
8622 #ifdef CONFIG_NUMA
8623         kfree(sched_group_nodes);
8624 #endif
8625         goto free_tmpmask;
8626
8627 #ifdef CONFIG_NUMA
8628 error:
8629         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8630         free_rootdomain(rd);
8631         goto free_tmpmask;
8632 #endif
8633 }
8634
8635 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8636 {
8637         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8638 }
8639
8640 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8641 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8642 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8643                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8644
8645 /*
8646  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8647  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8648  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8649  */
8650 static cpumask_var_t fallback_doms;
8651
8652 /*
8653  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8654  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8655  * or 0 if it stayed the same.
8656  */
8657 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8658 {
8659         return 0;
8660 }
8661
8662 /*
8663  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8664  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8665  * exclude other special cases in the future.
8666  */
8667 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8668 {
8669         int err;
8670
8671         arch_update_cpu_topology();
8672         ndoms_cur = 1;
8673         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8674         if (!doms_cur)
8675                 doms_cur = fallback_doms;
8676         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8677         dattr_cur = NULL;
8678         err = build_sched_domains(doms_cur);
8679         register_sched_domain_sysctl();
8680
8681         return err;
8682 }
8683
8684 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8685                                        struct cpumask *tmpmask)
8686 {
8687         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8688 }
8689
8690 /*
8691  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8692  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8693  */
8694 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8695 {
8696         /* Save because hotplug lock held. */
8697         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8698         int i;
8699
8700         for_each_cpu(i, cpu_map)
8701                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8702         synchronize_sched();
8703         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8704 }
8705
8706 /* handle null as "default" */
8707 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8708                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8709 {
8710         struct sched_domain_attr tmp;
8711
8712         /* fast path */
8713         if (!new && !cur)
8714                 return 1;
8715
8716         tmp = SD_ATTR_INIT;
8717         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8718                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8719                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8720 }
8721
8722 /*
8723  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8724  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8725  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8726  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8727  *
8728  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8729  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8730  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8731  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8732  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8733  * it as it is.
8734  *
8735  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8736  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8737  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8738  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8739  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8740  * to be rebuilt.
8741  *
8742  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8743  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8744  * and it will not create the default domain.
8745  *
8746  * Call with hotplug lock held
8747  */
8748 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8749 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8750                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8751 {
8752         int i, j, n;
8753         int new_topology;
8754
8755         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8756
8757         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8758         unregister_sched_domain_sysctl();
8759
8760         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8761         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8762
8763         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8764
8765         /* Destroy deleted domains */
8766         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8767                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8768                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8769                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8770                                 goto match1;
8771                 }
8772                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8773                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8774 match1:
8775                 ;
8776         }
8777
8778         if (doms_new == NULL) {
8779                 ndoms_cur = 0;
8780                 doms_new = fallback_doms;
8781                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8782                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8783         }
8784
8785         /* Build new domains */
8786         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8787                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8788                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8789                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8790                                 goto match2;
8791                 }
8792                 /* no match - add a new doms_new */
8793                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8794                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8795 match2:
8796                 ;
8797         }
8798
8799         /* Remember the new sched domains */
8800         if (doms_cur != fallback_doms)
8801                 kfree(doms_cur);
8802         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8803         doms_cur = doms_new;
8804         dattr_cur = dattr_new;
8805         ndoms_cur = ndoms_new;
8806
8807         register_sched_domain_sysctl();
8808
8809         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8810 }
8811
8812 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8813 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8814 {
8815         get_online_cpus();
8816
8817         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8818         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8819
8820         rebuild_sched_domains();
8821         put_online_cpus();
8822 }
8823
8824 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8825 {
8826         unsigned int level = 0;
8827
8828         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8829                 return -EINVAL;
8830
8831         /*
8832          * level is always be positive so don't check for
8833          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8834          * What happens on 0 or 1 byte write,
8835          * need to check for count as well?
8836          */
8837
8838         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8839                 return -EINVAL;
8840
8841         if (smt)
8842                 sched_smt_power_savings = level;
8843         else
8844                 sched_mc_power_savings = level;
8845
8846         arch_reinit_sched_domains();
8847
8848         return count;
8849 }
8850
8851 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8852 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8853                                            char *page)
8854 {
8855         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8856 }
8857 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8858                                             const char *buf, size_t count)
8859 {
8860         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8861 }
8862 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8863                          sched_mc_power_savings_show,
8864                          sched_mc_power_savings_store);
8865 #endif
8866
8867 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8868 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8869                                             char *page)
8870 {
8871         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8872 }
8873 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8874                                              const char *buf, size_t count)
8875 {
8876         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8877 }
8878 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8879                    sched_smt_power_savings_show,
8880                    sched_smt_power_savings_store);
8881 #endif
8882
8883 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8884 {
8885         int err = 0;
8886
8887 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8888         if (smt_capable())
8889                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8890                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8891 #endif
8892 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8893         if (!err && mc_capable())
8894                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8895                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8896 #endif
8897         return err;
8898 }
8899 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8900
8901 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8902 /*
8903  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8904  * When cpusets are enabled they take over this function.
8905  */
8906 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8907                                 unsigned long action, void *hcpu)
8908 {
8909         switch (action) {
8910         case CPU_ONLINE:
8911         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8912         case CPU_DEAD:
8913         case CPU_DEAD_FROZEN:
8914                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8915                 return NOTIFY_OK;
8916
8917         default:
8918                 return NOTIFY_DONE;
8919         }
8920 }
8921 #endif
8922
8923 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8924                                 unsigned long action, void *hcpu)
8925 {
8926         int cpu = (int)(long)hcpu;
8927
8928         switch (action) {
8929         case CPU_DOWN_PREPARE:
8930         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8931                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8932                 return NOTIFY_OK;
8933
8934         case CPU_DOWN_FAILED:
8935         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8936         case CPU_ONLINE:
8937         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8938                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8939                 return NOTIFY_OK;
8940
8941         default:
8942                 return NOTIFY_DONE;
8943         }
8944 }
8945
8946 void __init sched_init_smp(void)
8947 {
8948         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8949
8950         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8951
8952 #if defined(CONFIG_NUMA)
8953         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8954                                                                 GFP_KERNEL);
8955         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8956 #endif
8957         get_online_cpus();
8958         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8959         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8960         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8961         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8962                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8963         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8964         put_online_cpus();
8965
8966 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8967         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8968         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8969 #endif
8970
8971         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8972         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8973
8974         init_hrtick();
8975
8976         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8977         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8978                 BUG();
8979         sched_init_granularity();
8980         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8981
8982         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8983         init_sched_rt_class();
8984 }
8985 #else
8986 void __init sched_init_smp(void)
8987 {
8988         sched_init_granularity();
8989 }
8990 #endif /* CONFIG_SMP */
8991
8992 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8993 {
8994         return in_lock_functions(addr) ||
8995                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8996                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8997 }
8998
8999 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9000 {
9001         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9002         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9003 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9004         cfs_rq->rq = rq;
9005 #endif
9006         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9007 }
9008
9009 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9010 {
9011         struct rt_prio_array *array;
9012         int i;
9013
9014         array = &rt_rq->active;
9015         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9016                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9017                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9018         }
9019         /* delimiter for bitsearch: */
9020         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9021
9022 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9023         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9024 #ifdef CONFIG_SMP
9025         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9026 #endif
9027 #endif
9028 #ifdef CONFIG_SMP
9029         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9030         rt_rq->overloaded = 0;
9031         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
9032 #endif
9033
9034         rt_rq->rt_time = 0;
9035         rt_rq->rt_throttled = 0;
9036         rt_rq->rt_runtime = 0;
9037         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9038
9039 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9040         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9041         rt_rq->rq = rq;
9042 #endif
9043 }
9044
9045 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9046 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9047                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9048                                 struct sched_entity *parent)
9049 {
9050         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9051         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9052         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9053         cfs_rq->tg = tg;
9054         if (add)
9055                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9056
9057         tg->se[cpu] = se;
9058         /* se could be NULL for init_task_group */
9059         if (!se)
9060                 return;
9061
9062         if (!parent)
9063                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9064         else
9065                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9066
9067         se->my_q = cfs_rq;
9068         se->load.weight = tg->shares;
9069         se->load.inv_weight = 0;
9070         se->parent = parent;
9071 }
9072 #endif
9073
9074 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9075 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9076                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9077                 struct sched_rt_entity *parent)
9078 {
9079         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9080
9081         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9082         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9083         rt_rq->tg = tg;
9084         rt_rq->rt_se = rt_se;
9085         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9086         if (add)
9087                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9088
9089         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9090         if (!rt_se)
9091                 return;
9092
9093         if (!parent)
9094                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9095         else
9096                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9097
9098         rt_se->my_q = rt_rq;
9099         rt_se->parent = parent;
9100         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9101 }
9102 #endif
9103
9104 void __init sched_init(void)
9105 {
9106         int i, j;
9107         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9108
9109 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9110         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9111 #endif
9112 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9113         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9114 #endif
9115 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9116         alloc_size *= 2;
9117 #endif
9118 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9119         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9120 #endif
9121         /*
9122          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9123          * we use alloc_bootmem().
9124          */
9125         if (alloc_size) {
9126                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
9127
9128 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9129                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9130                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9131
9132                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9133                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9134
9135 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9136                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9137                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9138
9139                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9140                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9141 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9142 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9143 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9144                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9145                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9146
9147                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9148                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9149
9150 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9151                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9152                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9153
9154                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9155                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9156 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9157 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9158 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9159                 for_each_possible_cpu(i) {
9160                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9161                         ptr += cpumask_size();
9162                 }
9163 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9164         }
9165
9166 #ifdef CONFIG_SMP
9167         init_defrootdomain();
9168 #endif
9169
9170         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9171                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9172
9173 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9174         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9175                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9176 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9177         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9178                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9179 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9180 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9181
9182 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9183         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9184         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9185
9186 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9187         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9188         init_task_group.parent = &root_task_group;
9189         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9190 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9191 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9192
9193         for_each_possible_cpu(i) {
9194                 struct rq *rq;
9195
9196                 rq = cpu_rq(i);
9197                 spin_lock_init(&rq->lock);
9198                 rq->nr_running = 0;
9199                 rq->calc_load_active = 0;
9200                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9201                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9202                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9203 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9204                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9205                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9206 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9207                 /*
9208                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9209                  *
9210                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9211                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9212                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9213                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9214                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9215                  * (se->load.weight).
9216                  *
9217                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9218                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9219                  * then A0's share of the cpu resource is:
9220                  *
9221                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9222                  *
9223                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9224                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9225                  */
9226                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9227 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9228                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9229                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9230                 /*
9231                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9232                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9233                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9234                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9235                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9236                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9237                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9238                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9239                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9240                  */
9241                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9242                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
9243                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9244                                 root_task_group.se[i]);
9245
9246 #endif
9247 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9248
9249                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9250 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9251                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9252 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9253                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9254 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9255                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9256                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9257                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9258                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9259                                 root_task_group.rt_se[i]);
9260 #endif
9261 #endif
9262
9263                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9264                         rq->cpu_load[j] = 0;
9265 #ifdef CONFIG_SMP
9266                 rq->sd = NULL;
9267                 rq->rd = NULL;
9268                 rq->active_balance = 0;
9269                 rq->next_balance = jiffies;
9270                 rq->push_cpu = 0;
9271                 rq->cpu = i;
9272                 rq->online = 0;
9273                 rq->migration_thread = NULL;
9274                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9275                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9276 #endif
9277                 init_rq_hrtick(rq);
9278                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9279         }
9280
9281         set_load_weight(&init_task);
9282
9283 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9284         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9285 #endif
9286
9287 #ifdef CONFIG_SMP
9288         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9289 #endif
9290
9291 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9292         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9293 #endif
9294
9295         /*
9296          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9297          */
9298         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9299         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9300
9301         /*
9302          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9303          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9304          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9305          * when this runqueue becomes "idle".
9306          */
9307         init_idle(current, smp_processor_id());
9308
9309         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9310
9311         /*
9312          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9313          */
9314         current->sched_class = &fair_sched_class;
9315
9316         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9317         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
9318 #ifdef CONFIG_SMP
9319 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9320         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
9321         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask);
9322 #endif
9323         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
9324 #endif /* SMP */
9325
9326         scheduler_running = 1;
9327 }
9328
9329 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9330 void __might_sleep(char *file, int line)
9331 {
9332 #ifdef in_atomic
9333         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9334
9335         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
9336                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9337                 return;
9338         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9339                 return;
9340         prev_jiffy = jiffies;
9341
9342         printk(KERN_ERR
9343                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9344                         file, line);
9345         printk(KERN_ERR
9346                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9347                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9348                         current->pid, current->comm);
9349
9350         debug_show_held_locks(current);
9351         if (irqs_disabled())
9352                 print_irqtrace_events(current);
9353         dump_stack();
9354 #endif
9355 }
9356 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9357 #endif
9358
9359 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9360 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9361 {
9362         int on_rq;
9363
9364         update_rq_clock(rq);
9365         on_rq = p->se.on_rq;
9366         if (on_rq)
9367                 deactivate_task(rq, p, 0);
9368         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9369         if (on_rq) {
9370                 activate_task(rq, p, 0);
9371                 resched_task(rq->curr);
9372         }
9373 }
9374
9375 void normalize_rt_tasks(void)
9376 {
9377         struct task_struct *g, *p;
9378         unsigned long flags;
9379         struct rq *rq;
9380
9381         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9382         do_each_thread(g, p) {
9383                 /*
9384                  * Only normalize user tasks:
9385                  */
9386                 if (!p->mm)
9387                         continue;
9388
9389                 p->se.exec_start                = 0;
9390 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9391                 p->se.wait_start                = 0;
9392                 p->se.sleep_start               = 0;
9393                 p->se.block_start               = 0;
9394 #endif
9395
9396                 if (!rt_task(p)) {
9397                         /*
9398                          * Renice negative nice level userspace
9399                          * tasks back to 0:
9400                          */
9401                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9402                                 set_user_nice(p, 0);
9403                         continue;
9404                 }
9405
9406                 spin_lock(&p->pi_lock);
9407                 rq = __task_rq_lock(p);
9408
9409                 normalize_task(rq, p);
9410
9411                 __task_rq_unlock(rq);
9412                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9413         } while_each_thread(g, p);
9414
9415         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9416 }
9417
9418 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9419
9420 #ifdef CONFIG_IA64
9421 /*
9422  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9423  *
9424  * They can only be called when the whole system has been
9425  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9426  * activity can take place. Using them for anything else would
9427  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9428  * under any other configuration.
9429  */
9430
9431 /**
9432  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9433  * @cpu: the processor in question.
9434  *
9435  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9436  */
9437 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9438 {
9439         return cpu_curr(cpu);
9440 }
9441
9442 /**
9443  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9444  * @cpu: the processor in question.
9445  * @p: the task pointer to set.
9446  *
9447  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9448  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9449  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9450  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9451  * and caller must save the original value of the current task (see
9452  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9453  * re-starting the system.
9454  *
9455  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9456  */
9457 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9458 {
9459         cpu_curr(cpu) = p;
9460 }
9461
9462 #endif
9463
9464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9465 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9466 {
9467         int i;
9468
9469         for_each_possible_cpu(i) {
9470                 if (tg->cfs_rq)
9471                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9472                 if (tg->se)
9473                         kfree(tg->se[i]);
9474         }
9475
9476         kfree(tg->cfs_rq);
9477         kfree(tg->se);
9478 }
9479
9480 static
9481 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9482 {
9483         struct cfs_rq *cfs_rq;
9484         struct sched_entity *se;
9485         struct rq *rq;
9486         int i;
9487
9488         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9489         if (!tg->cfs_rq)
9490                 goto err;
9491         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9492         if (!tg->se)
9493                 goto err;
9494
9495         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9496
9497         for_each_possible_cpu(i) {
9498                 rq = cpu_rq(i);
9499
9500                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9501                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9502                 if (!cfs_rq)
9503                         goto err;
9504
9505                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9506                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9507                 if (!se)
9508                         goto err;
9509
9510                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9511         }
9512
9513         return 1;
9514
9515  err:
9516         return 0;
9517 }
9518
9519 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9520 {
9521         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9522                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9523 }
9524
9525 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9526 {
9527         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9528 }
9529 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9530 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9531 {
9532 }
9533
9534 static inline
9535 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9536 {
9537         return 1;
9538 }
9539
9540 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9541 {
9542 }
9543
9544 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9545 {
9546 }
9547 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9548
9549 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9550 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9551 {
9552         int i;
9553
9554         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9555
9556         for_each_possible_cpu(i) {
9557                 if (tg->rt_rq)
9558                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9559                 if (tg->rt_se)
9560                         kfree(tg->rt_se[i]);
9561         }
9562
9563         kfree(tg->rt_rq);
9564         kfree(tg->rt_se);
9565 }
9566
9567 static
9568 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9569 {
9570         struct rt_rq *rt_rq;
9571         struct sched_rt_entity *rt_se;
9572         struct rq *rq;
9573         int i;
9574
9575         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9576         if (!tg->rt_rq)
9577                 goto err;
9578         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9579         if (!tg->rt_se)
9580                 goto err;
9581
9582         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9583                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9584
9585         for_each_possible_cpu(i) {
9586                 rq = cpu_rq(i);
9587
9588                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9589                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9590                 if (!rt_rq)
9591                         goto err;
9592
9593                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9594                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9595                 if (!rt_se)
9596                         goto err;
9597
9598                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9599         }
9600
9601         return 1;
9602
9603  err:
9604         return 0;
9605 }
9606
9607 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9608 {
9609         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9610                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9611 }
9612
9613 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9614 {
9615         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9616 }
9617 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9618 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9619 {
9620 }
9621
9622 static inline
9623 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9624 {
9625         return 1;
9626 }
9627
9628 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9629 {
9630 }
9631
9632 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9633 {
9634 }
9635 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9636
9637 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9638 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9639 {
9640         free_fair_sched_group(tg);
9641         free_rt_sched_group(tg);
9642         kfree(tg);
9643 }
9644
9645 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9646 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9647 {
9648         struct task_group *tg;
9649         unsigned long flags;
9650         int i;
9651
9652         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9653         if (!tg)
9654                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9655
9656         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9657                 goto err;
9658
9659         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9660                 goto err;
9661
9662         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9663         for_each_possible_cpu(i) {
9664                 register_fair_sched_group(tg, i);
9665                 register_rt_sched_group(tg, i);
9666         }
9667         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9668
9669         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9670
9671         tg->parent = parent;
9672         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9673         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9674         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9675
9676         return tg;
9677
9678 err:
9679         free_sched_group(tg);
9680         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9681 }
9682
9683 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9684 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9685 {
9686         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9687         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9688 }
9689
9690 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9691 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9692 {
9693         unsigned long flags;
9694         int i;
9695
9696         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9697         for_each_possible_cpu(i) {
9698                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9699                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9700         }
9701         list_del_rcu(&tg->list);
9702         list_del_rcu(&tg->siblings);
9703         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9704
9705         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9706         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9707 }
9708
9709 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9710  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9711  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9712  *      reflect its new group.
9713  */
9714 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9715 {
9716         int on_rq, running;
9717         unsigned long flags;
9718         struct rq *rq;
9719
9720         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9721
9722         update_rq_clock(rq);
9723
9724         running = task_current(rq, tsk);
9725         on_rq = tsk->se.on_rq;
9726
9727         if (on_rq)
9728                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9729         if (unlikely(running))
9730                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9731
9732         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9733
9734 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9735         if (tsk->sched_class->moved_group)
9736                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9737 #endif
9738
9739         if (unlikely(running))
9740                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9741         if (on_rq)
9742                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9743
9744         task_rq_unlock(rq, &flags);
9745 }
9746 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9747
9748 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9749 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9750 {
9751         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9752         int on_rq;
9753
9754         on_rq = se->on_rq;
9755         if (on_rq)
9756                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9757
9758         se->load.weight = shares;
9759         se->load.inv_weight = 0;
9760
9761         if (on_rq)
9762                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9763 }
9764
9765 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9766 {
9767         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9768         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9769         unsigned long flags;
9770
9771         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9772         __set_se_shares(se, shares);
9773         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9774 }
9775
9776 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9777
9778 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9779 {
9780         int i;
9781         unsigned long flags;
9782
9783         /*
9784          * We can't change the weight of the root cgroup.
9785          */
9786         if (!tg->se[0])
9787                 return -EINVAL;
9788
9789         if (shares < MIN_SHARES)
9790                 shares = MIN_SHARES;
9791         else if (shares > MAX_SHARES)
9792                 shares = MAX_SHARES;
9793
9794         mutex_lock(&shares_mutex);
9795         if (tg->shares == shares)
9796                 goto done;
9797
9798         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9799         for_each_possible_cpu(i)
9800                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9801         list_del_rcu(&tg->siblings);
9802         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9803
9804         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9805         synchronize_sched();
9806
9807         /*
9808          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9809          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9810          */
9811         tg->shares = shares;
9812         for_each_possible_cpu(i) {
9813                 /*
9814                  * force a rebalance
9815                  */
9816                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9817                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9818         }
9819
9820         /*
9821          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9822          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9823          */
9824         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9825         for_each_possible_cpu(i)
9826                 register_fair_sched_group(tg, i);
9827         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9828         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9829 done:
9830         mutex_unlock(&shares_mutex);
9831         return 0;
9832 }
9833
9834 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9835 {
9836         return tg->shares;
9837 }
9838 #endif
9839
9840 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9841 /*
9842  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9843  */
9844 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9845
9846 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9847 {
9848         if (runtime == RUNTIME_INF)
9849                 return 1ULL << 20;
9850
9851         return div64_u64(runtime << 20, period);
9852 }
9853
9854 /* Must be called with tasklist_lock held */
9855 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9856 {
9857         struct task_struct *g, *p;
9858
9859         do_each_thread(g, p) {
9860                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9861                         return 1;
9862         } while_each_thread(g, p);
9863
9864         return 0;
9865 }
9866
9867 struct rt_schedulable_data {
9868         struct task_group *tg;
9869         u64 rt_period;
9870         u64 rt_runtime;
9871 };
9872
9873 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9874 {
9875         struct rt_schedulable_data *d = data;
9876         struct task_group *child;
9877         unsigned long total, sum = 0;
9878         u64 period, runtime;
9879
9880         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9881         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9882
9883         if (tg == d->tg) {
9884                 period = d->rt_period;
9885                 runtime = d->rt_runtime;
9886         }
9887
9888 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9889         if (tg == &root_task_group) {
9890                 period = global_rt_period();
9891                 runtime = global_rt_runtime();
9892         }
9893 #endif
9894
9895         /*
9896          * Cannot have more runtime than the period.
9897          */
9898         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9899                 return -EINVAL;
9900
9901         /*
9902          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9903          */
9904         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9905                 return -EBUSY;
9906
9907         total = to_ratio(period, runtime);
9908
9909         /*
9910          * Nobody can have more than the global setting allows.
9911          */
9912         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9913                 return -EINVAL;
9914
9915         /*
9916          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9917          */
9918         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9919                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9920                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9921
9922                 if (child == d->tg) {
9923                         period = d->rt_period;
9924                         runtime = d->rt_runtime;
9925                 }
9926
9927                 sum += to_ratio(period, runtime);
9928         }
9929
9930         if (sum > total)
9931                 return -EINVAL;
9932
9933         return 0;
9934 }
9935
9936 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9937 {
9938         struct rt_schedulable_data data = {
9939                 .tg = tg,
9940                 .rt_period = period,
9941                 .rt_runtime = runtime,
9942         };
9943
9944         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9945 }
9946
9947 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9948                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9949 {
9950         int i, err = 0;
9951
9952         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9953         read_lock(&tasklist_lock);
9954         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9955         if (err)
9956                 goto unlock;
9957
9958         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9959         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9960         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9961
9962         for_each_possible_cpu(i) {
9963                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9964
9965                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9966                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9967                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9968         }
9969         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9970  unlock:
9971         read_unlock(&tasklist_lock);
9972         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9973
9974         return err;
9975 }
9976
9977 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9978 {
9979         u64 rt_runtime, rt_period;
9980
9981         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9982         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9983         if (rt_runtime_us < 0)
9984                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9985
9986         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9987 }
9988
9989 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9990 {
9991         u64 rt_runtime_us;
9992
9993         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9994                 return -1;
9995
9996         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9997         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9998         return rt_runtime_us;
9999 }
10000
10001 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10002 {
10003         u64 rt_runtime, rt_period;
10004
10005         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10006         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10007
10008         if (rt_period == 0)
10009                 return -EINVAL;
10010
10011         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10012 }
10013
10014 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10015 {
10016         u64 rt_period_us;
10017
10018         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10019         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10020         return rt_period_us;
10021 }
10022
10023 static int sched_rt_global_constraints(void)
10024 {
10025         u64 runtime, period;
10026         int ret = 0;
10027
10028         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10029                 return -EINVAL;
10030
10031         runtime = global_rt_runtime();
10032         period = global_rt_period();
10033
10034         /*
10035          * Sanity check on the sysctl variables.
10036          */
10037         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10038                 return -EINVAL;
10039
10040         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10041         read_lock(&tasklist_lock);
10042         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10043         read_unlock(&tasklist_lock);
10044         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10045
10046         return ret;
10047 }
10048
10049 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10050 {
10051         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10052         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10053                 return 0;
10054
10055         return 1;
10056 }
10057
10058 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10059 static int sched_rt_global_constraints(void)
10060 {
10061         unsigned long flags;
10062         int i;
10063
10064         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10065                 return -EINVAL;
10066
10067         /*
10068          * There's always some RT tasks in the root group
10069          * -- migration, kstopmachine etc..
10070          */
10071         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10072                 return -EBUSY;
10073
10074         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10075         for_each_possible_cpu(i) {
10076                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10077
10078                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10079                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10080                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10081         }
10082         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10083
10084         return 0;
10085 }
10086 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10087
10088 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10089                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10090                 loff_t *ppos)
10091 {
10092         int ret;
10093         int old_period, old_runtime;
10094         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10095
10096         mutex_lock(&mutex);
10097         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10098         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10099
10100         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10101
10102         if (!ret && write) {
10103                 ret = sched_rt_global_constraints();
10104                 if (ret) {
10105                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10106                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10107                 } else {
10108                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10109                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10110                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10111                 }
10112         }
10113         mutex_unlock(&mutex);
10114
10115         return ret;
10116 }
10117
10118 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10119
10120 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10121 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10122 {
10123         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10124                             struct task_group, css);
10125 }
10126
10127 static struct cgroup_subsys_state *
10128 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10129 {
10130         struct task_group *tg, *parent;
10131
10132         if (!cgrp->parent) {
10133                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10134                 return &init_task_group.css;
10135         }
10136
10137         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10138         tg = sched_create_group(parent);
10139         if (IS_ERR(tg))
10140                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10141
10142         return &tg->css;
10143 }
10144
10145 static void
10146 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10147 {
10148         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10149
10150         sched_destroy_group(tg);
10151 }
10152
10153 static int
10154 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10155                       struct task_struct *tsk)
10156 {
10157 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10158         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10159                 return -EINVAL;
10160 #else
10161         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10162         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10163                 return -EINVAL;
10164 #endif
10165
10166         return 0;
10167 }
10168
10169 static void
10170 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10171                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10172 {
10173         sched_move_task(tsk);
10174 }
10175
10176 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10177 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10178                                 u64 shareval)
10179 {
10180         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10181 }
10182
10183 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10184 {
10185         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10186
10187         return (u64) tg->shares;
10188 }
10189 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10190
10191 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10192 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10193                                 s64 val)
10194 {
10195         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10196 }
10197
10198 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10199 {
10200         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10201 }
10202
10203 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10204                 u64 rt_period_us)
10205 {
10206         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10207 }
10208
10209 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10210 {
10211         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10212 }
10213 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10214
10215 static struct cftype cpu_files[] = {
10216 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10217         {
10218                 .name = "shares",
10219                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10220                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10221         },
10222 #endif
10223 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10224         {
10225                 .name = "rt_runtime_us",
10226                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10227                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10228         },
10229         {
10230                 .name = "rt_period_us",
10231                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10232                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10233         },
10234 #endif
10235 };
10236
10237 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10238 {
10239         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10240 }
10241
10242 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10243         .name           = "cpu",
10244         .create         = cpu_cgroup_create,
10245         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10246         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10247         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10248         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10249         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10250         .early_init     = 1,
10251 };
10252
10253 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10254
10255 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10256
10257 /*
10258  * CPU accounting code for task groups.
10259  *
10260  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10261  * (balbir@in.ibm.com).
10262  */
10263
10264 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10265 struct cpuacct {
10266         struct cgroup_subsys_state css;
10267         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10268         u64 *cpuusage;
10269         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10270         struct cpuacct *parent;
10271 };
10272
10273 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10274
10275 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10276 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10277 {
10278         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10279                             struct cpuacct, css);
10280 }
10281
10282 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10283 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10284 {
10285         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10286                             struct cpuacct, css);
10287 }
10288
10289 /* create a new cpu accounting group */
10290 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10291         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10292 {
10293         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10294         int i;
10295
10296         if (!ca)
10297                 goto out;
10298
10299         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10300         if (!ca->cpuusage)
10301                 goto out_free_ca;
10302
10303         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10304                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10305                         goto out_free_counters;
10306
10307         if (cgrp->parent)
10308                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10309
10310         return &ca->css;
10311
10312 out_free_counters:
10313         while (--i >= 0)
10314                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10315         free_percpu(ca->cpuusage);
10316 out_free_ca:
10317         kfree(ca);
10318 out:
10319         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10320 }
10321
10322 /* destroy an existing cpu accounting group */
10323 static void
10324 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10325 {
10326         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10327         int i;
10328
10329         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10330                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10331         free_percpu(ca->cpuusage);
10332         kfree(ca);
10333 }
10334
10335 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10336 {
10337         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10338         u64 data;
10339
10340 #ifndef CONFIG_64BIT
10341         /*
10342          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10343          */
10344         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10345         data = *cpuusage;
10346         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10347 #else
10348         data = *cpuusage;
10349 #endif
10350
10351         return data;
10352 }
10353
10354 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10355 {
10356         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10357
10358 #ifndef CONFIG_64BIT
10359         /*
10360          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10361          */
10362         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10363         *cpuusage = val;
10364         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10365 #else
10366         *cpuusage = val;
10367 #endif
10368 }
10369
10370 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10371 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10372 {
10373         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10374         u64 totalcpuusage = 0;
10375         int i;
10376
10377         for_each_present_cpu(i)
10378                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10379
10380         return totalcpuusage;
10381 }
10382
10383 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10384                                                                 u64 reset)
10385 {
10386         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10387         int err = 0;
10388         int i;
10389
10390         if (reset) {
10391                 err = -EINVAL;
10392                 goto out;
10393         }
10394
10395         for_each_present_cpu(i)
10396                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10397
10398 out:
10399         return err;
10400 }
10401
10402 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10403                                    struct seq_file *m)
10404 {
10405         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10406         u64 percpu;
10407         int i;
10408
10409         for_each_present_cpu(i) {
10410                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10411                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10412         }
10413         seq_printf(m, "\n");
10414         return 0;
10415 }
10416
10417 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10418         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10419         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10420 };
10421
10422 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10423                 struct cgroup_map_cb *cb)
10424 {
10425         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10426         int i;
10427
10428         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10429                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10430                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10431                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10432         }
10433         return 0;
10434 }
10435
10436 static struct cftype files[] = {
10437         {
10438                 .name = "usage",
10439                 .read_u64 = cpuusage_read,
10440                 .write_u64 = cpuusage_write,
10441         },
10442         {
10443                 .name = "usage_percpu",
10444                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10445         },
10446         {
10447                 .name = "stat",
10448                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10449         },
10450 };
10451
10452 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10453 {
10454         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10455 }
10456
10457 /*
10458  * charge this task's execution time to its accounting group.
10459  *
10460  * called with rq->lock held.
10461  */
10462 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10463 {
10464         struct cpuacct *ca;
10465         int cpu;
10466
10467         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10468                 return;
10469
10470         cpu = task_cpu(tsk);
10471
10472         rcu_read_lock();
10473
10474         ca = task_ca(tsk);
10475
10476         for (; ca; ca = ca->parent) {
10477                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10478                 *cpuusage += cputime;
10479         }
10480
10481         rcu_read_unlock();
10482 }
10483
10484 /*
10485  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10486  */
10487 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10488                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10489 {
10490         struct cpuacct *ca;
10491
10492         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10493                 return;
10494
10495         rcu_read_lock();
10496         ca = task_ca(tsk);
10497
10498         do {
10499                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10500                 ca = ca->parent;
10501         } while (ca);
10502         rcu_read_unlock();
10503 }
10504
10505 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10506         .name = "cpuacct",
10507         .create = cpuacct_create,
10508         .destroy = cpuacct_destroy,
10509         .populate = cpuacct_populate,
10510         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10511 };
10512 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */