sched: Remove reciprocal for cpu_power
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         spinlock_t              rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
253         uid_t uid;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
282 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
283 {
284         user->tg->uid = user->uid;
285 }
286
287 /*
288  * Root task group.
289  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
290  *      be a child to this group.
291  */
292 struct task_group root_task_group;
293
294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
295 /* Default task group's sched entity on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
297 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
300
301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
303 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
305 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
306 #define root_task_group init_task_group
307 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
308
309 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
310  * a task group's cpu shares.
311  */
312 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
322 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
324 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
325 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
326 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
327
328 /*
329  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
330  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
331  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
332  * too large, so as the shares value of a task group.
333  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
334  *  limitation from this.)
335  */
336 #define MIN_SHARES      2
337 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
338
339 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
340 #endif
341
342 /* Default task group.
343  *      Every task in system belong to this group at bootup.
344  */
345 struct task_group init_task_group;
346
347 /* return group to which a task belongs */
348 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
349 {
350         struct task_group *tg;
351
352 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
353         rcu_read_lock();
354         tg = __task_cred(p)->user->tg;
355         rcu_read_unlock();
356 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
357         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
358                                 struct task_group, css);
359 #else
360         tg = &init_task_group;
361 #endif
362         return tg;
363 }
364
365 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
366 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
367 {
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
370         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
371 #endif
372
373 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
374         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
375         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
376 #endif
377 }
378
379 #else
380
381 #ifdef CONFIG_SMP
382 static int root_task_group_empty(void)
383 {
384         return 1;
385 }
386 #endif
387
388 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
389 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
390 {
391         return NULL;
392 }
393
394 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
395
396 /* CFS-related fields in a runqueue */
397 struct cfs_rq {
398         struct load_weight load;
399         unsigned long nr_running;
400
401         u64 exec_clock;
402         u64 min_vruntime;
403
404         struct rb_root tasks_timeline;
405         struct rb_node *rb_leftmost;
406
407         struct list_head tasks;
408         struct list_head *balance_iterator;
409
410         /*
411          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
412          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
413          */
414         struct sched_entity *curr, *next, *last;
415
416         unsigned int nr_spread_over;
417
418 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
419         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
420
421         /*
422          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
423          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
424          * (like users, containers etc.)
425          *
426          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
427          * list is used during load balance.
428          */
429         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
430         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
431
432 #ifdef CONFIG_SMP
433         /*
434          * the part of load.weight contributed by tasks
435          */
436         unsigned long task_weight;
437
438         /*
439          *   h_load = weight * f(tg)
440          *
441          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
442          * this group.
443          */
444         unsigned long h_load;
445
446         /*
447          * this cpu's part of tg->shares
448          */
449         unsigned long shares;
450
451         /*
452          * load.weight at the time we set shares
453          */
454         unsigned long rq_weight;
455 #endif
456 #endif
457 };
458
459 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
460 struct rt_rq {
461         struct rt_prio_array active;
462         unsigned long rt_nr_running;
463 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
464         struct {
465                 int curr; /* highest queued rt task prio */
466 #ifdef CONFIG_SMP
467                 int next; /* next highest */
468 #endif
469         } highest_prio;
470 #endif
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         unsigned long rt_nr_migratory;
473         unsigned long rt_nr_total;
474         int overloaded;
475         struct plist_head pushable_tasks;
476 #endif
477         int rt_throttled;
478         u64 rt_time;
479         u64 rt_runtime;
480         /* Nests inside the rq lock: */
481         spinlock_t rt_runtime_lock;
482
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         unsigned long rt_nr_boosted;
485
486         struct rq *rq;
487         struct list_head leaf_rt_rq_list;
488         struct task_group *tg;
489         struct sched_rt_entity *rt_se;
490 #endif
491 };
492
493 #ifdef CONFIG_SMP
494
495 /*
496  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
497  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
498  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
499  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
500  * object.
501  *
502  */
503 struct root_domain {
504         atomic_t refcount;
505         cpumask_var_t span;
506         cpumask_var_t online;
507
508         /*
509          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
510          * one runnable RT task.
511          */
512         cpumask_var_t rto_mask;
513         atomic_t rto_count;
514 #ifdef CONFIG_SMP
515         struct cpupri cpupri;
516 #endif
517 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
518         /*
519          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
520          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
521          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
522          */
523         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
524 #endif
525 };
526
527 /*
528  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
529  * members (mimicking the global state we have today).
530  */
531 static struct root_domain def_root_domain;
532
533 #endif
534
535 /*
536  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
537  *
538  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
539  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
540  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
541  */
542 struct rq {
543         /* runqueue lock: */
544         spinlock_t lock;
545
546         /*
547          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
548          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
549          */
550         unsigned long nr_running;
551         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
552         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561         u64 nr_migrations_in;
562
563         struct cfs_rq cfs;
564         struct rt_rq rt;
565
566 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
567         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
568         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
569 #endif
570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
571         struct list_head leaf_rt_rq_list;
572 #endif
573
574         /*
575          * This is part of a global counter where only the total sum
576          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
577          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
578          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
579          */
580         unsigned long nr_uninterruptible;
581
582         struct task_struct *curr, *idle;
583         unsigned long next_balance;
584         struct mm_struct *prev_mm;
585
586         u64 clock;
587
588         atomic_t nr_iowait;
589
590 #ifdef CONFIG_SMP
591         struct root_domain *rd;
592         struct sched_domain *sd;
593
594         unsigned char idle_at_tick;
595         /* For active balancing */
596         int post_schedule;
597         int active_balance;
598         int push_cpu;
599         /* cpu of this runqueue: */
600         int cpu;
601         int online;
602
603         unsigned long avg_load_per_task;
604
605         struct task_struct *migration_thread;
606         struct list_head migration_queue;
607
608         u64 rt_avg;
609         u64 age_stamp;
610 #endif
611
612         /* calc_load related fields */
613         unsigned long calc_load_update;
614         long calc_load_active;
615
616 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
617 #ifdef CONFIG_SMP
618         int hrtick_csd_pending;
619         struct call_single_data hrtick_csd;
620 #endif
621         struct hrtimer hrtick_timer;
622 #endif
623
624 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
625         /* latency stats */
626         struct sched_info rq_sched_info;
627         unsigned long long rq_cpu_time;
628         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
629
630         /* sys_sched_yield() stats */
631         unsigned int yld_count;
632
633         /* schedule() stats */
634         unsigned int sched_switch;
635         unsigned int sched_count;
636         unsigned int sched_goidle;
637
638         /* try_to_wake_up() stats */
639         unsigned int ttwu_count;
640         unsigned int ttwu_local;
641
642         /* BKL stats */
643         unsigned int bkl_count;
644 #endif
645 };
646
647 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
648
649 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
650 {
651         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
652 }
653
654 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
655 {
656 #ifdef CONFIG_SMP
657         return rq->cpu;
658 #else
659         return 0;
660 #endif
661 }
662
663 /*
664  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
665  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
666  *
667  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
668  * preempt-disabled sections.
669  */
670 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
671         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
672
673 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
674 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
675 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
676 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
677 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
678
679 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
680 {
681         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
682 }
683
684 /*
685  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
686  */
687 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
688 # define const_debug __read_mostly
689 #else
690 # define const_debug static const
691 #endif
692
693 /**
694  * runqueue_is_locked
695  *
696  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
697  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
698  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
699  */
700 int runqueue_is_locked(void)
701 {
702         int cpu = get_cpu();
703         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
704         int ret;
705
706         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
707         put_cpu();
708         return ret;
709 }
710
711 /*
712  * Debugging: various feature bits
713  */
714
715 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
716         __SCHED_FEAT_##name ,
717
718 enum {
719 #include "sched_features.h"
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
726
727 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
728 #include "sched_features.h"
729         0;
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
734 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
735         #name ,
736
737 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
738 #include "sched_features.h"
739         NULL
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
745 {
746         int i;
747
748         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
749                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
750                         seq_puts(m, "NO_");
751                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
752         }
753         seq_puts(m, "\n");
754
755         return 0;
756 }
757
758 static ssize_t
759 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
760                 size_t cnt, loff_t *ppos)
761 {
762         char buf[64];
763         char *cmp = buf;
764         int neg = 0;
765         int i;
766
767         if (cnt > 63)
768                 cnt = 63;
769
770         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
771                 return -EFAULT;
772
773         buf[cnt] = 0;
774
775         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
776                 neg = 1;
777                 cmp += 3;
778         }
779
780         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
781                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
782
783                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
784                         if (neg)
785                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
786                         else
787                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
788                         break;
789                 }
790         }
791
792         if (!sched_feat_names[i])
793                 return -EINVAL;
794
795         filp->f_pos += cnt;
796
797         return cnt;
798 }
799
800 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
801 {
802         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
803 }
804
805 static struct file_operations sched_feat_fops = {
806         .open           = sched_feat_open,
807         .write          = sched_feat_write,
808         .read           = seq_read,
809         .llseek         = seq_lseek,
810         .release        = single_release,
811 };
812
813 static __init int sched_init_debug(void)
814 {
815         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
816                         &sched_feat_fops);
817
818         return 0;
819 }
820 late_initcall(sched_init_debug);
821
822 #endif
823
824 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
825
826 /*
827  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
828  * Limited because this is done with IRQs disabled.
829  */
830 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
831
832 /*
833  * ratelimit for updating the group shares.
834  * default: 0.25ms
835  */
836 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
837
838 /*
839  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
840  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
841  * default: 4
842  */
843 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
844
845 /*
846  * period over which we average the RT time consumption, measured
847  * in ms.
848  *
849  * default: 1s
850  */
851 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
852
853 /*
854  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
855  * default: 1s
856  */
857 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
858
859 static __read_mostly int scheduler_running;
860
861 /*
862  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
863  * default: 0.95s
864  */
865 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
866
867 static inline u64 global_rt_period(void)
868 {
869         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
870 }
871
872 static inline u64 global_rt_runtime(void)
873 {
874         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
875                 return RUNTIME_INF;
876
877         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
878 }
879
880 #ifndef prepare_arch_switch
881 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
882 #endif
883 #ifndef finish_arch_switch
884 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
885 #endif
886
887 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
888 {
889         return rq->curr == p;
890 }
891
892 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895         return task_current(rq, p);
896 }
897
898 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
899 {
900 }
901
902 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
903 {
904 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
905         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
906         rq->lock.owner = current;
907 #endif
908         /*
909          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
910          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
911          * prev into current:
912          */
913         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
914
915         spin_unlock_irq(&rq->lock);
916 }
917
918 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
919 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         return p->oncpu;
923 #else
924         return task_current(rq, p);
925 #endif
926 }
927
928 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         /*
932          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
933          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
934          * here.
935          */
936         next->oncpu = 1;
937 #endif
938 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
939         spin_unlock_irq(&rq->lock);
940 #else
941         spin_unlock(&rq->lock);
942 #endif
943 }
944
945 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
946 {
947 #ifdef CONFIG_SMP
948         /*
949          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
950          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
951          * finished.
952          */
953         smp_wmb();
954         prev->oncpu = 0;
955 #endif
956 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
957         local_irq_enable();
958 #endif
959 }
960 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
961
962 /*
963  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
964  * Must be called interrupts disabled.
965  */
966 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         for (;;) {
970                 struct rq *rq = task_rq(p);
971                 spin_lock(&rq->lock);
972                 if (likely(rq == task_rq(p)))
973                         return rq;
974                 spin_unlock(&rq->lock);
975         }
976 }
977
978 /*
979  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
980  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
981  * explicitly disabling preemption.
982  */
983 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
984         __acquires(rq->lock)
985 {
986         struct rq *rq;
987
988         for (;;) {
989                 local_irq_save(*flags);
990                 rq = task_rq(p);
991                 spin_lock(&rq->lock);
992                 if (likely(rq == task_rq(p)))
993                         return rq;
994                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
995         }
996 }
997
998 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
999 {
1000         struct rq *rq = task_rq(p);
1001
1002         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1003         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1004 }
1005
1006 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         spin_unlock(&rq->lock);
1010 }
1011
1012 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1013         __releases(rq->lock)
1014 {
1015         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1020  */
1021 static struct rq *this_rq_lock(void)
1022         __acquires(rq->lock)
1023 {
1024         struct rq *rq;
1025
1026         local_irq_disable();
1027         rq = this_rq();
1028         spin_lock(&rq->lock);
1029
1030         return rq;
1031 }
1032
1033 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1034 /*
1035  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1036  *
1037  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1038  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1039  * reschedule event.
1040  *
1041  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1042  * rq->lock.
1043  */
1044
1045 /*
1046  * Use hrtick when:
1047  *  - enabled by features
1048  *  - hrtimer is actually high res
1049  */
1050 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1051 {
1052         if (!sched_feat(HRTICK))
1053                 return 0;
1054         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1055                 return 0;
1056         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1057 }
1058
1059 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1060 {
1061         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1062                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * High-resolution timer tick.
1067  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1068  */
1069 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1070 {
1071         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1072
1073         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         update_rq_clock(rq);
1077         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079
1080         return HRTIMER_NORESTART;
1081 }
1082
1083 #ifdef CONFIG_SMP
1084 /*
1085  * called from hardirq (IPI) context
1086  */
1087 static void __hrtick_start(void *arg)
1088 {
1089         struct rq *rq = arg;
1090
1091         spin_lock(&rq->lock);
1092         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1093         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1094         spin_unlock(&rq->lock);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Called to set the hrtick timer state.
1099  *
1100  * called with rq->lock held and irqs disabled
1101  */
1102 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1103 {
1104         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1105         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1106
1107         hrtimer_set_expires(timer, time);
1108
1109         if (rq == this_rq()) {
1110                 hrtimer_restart(timer);
1111         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1112                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1113                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1114         }
1115 }
1116
1117 static int
1118 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1119 {
1120         int cpu = (int)(long)hcpu;
1121
1122         switch (action) {
1123         case CPU_UP_CANCELED:
1124         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1125         case CPU_DOWN_PREPARE:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1127         case CPU_DEAD:
1128         case CPU_DEAD_FROZEN:
1129                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1130                 return NOTIFY_OK;
1131         }
1132
1133         return NOTIFY_DONE;
1134 }
1135
1136 static __init void init_hrtick(void)
1137 {
1138         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1139 }
1140 #else
1141 /*
1142  * Called to set the hrtick timer state.
1143  *
1144  * called with rq->lock held and irqs disabled
1145  */
1146 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1147 {
1148         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1149                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 static u64 sched_avg_period(void)
1272 {
1273         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1274 }
1275
1276 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1277 {
1278         s64 period = sched_avg_period();
1279
1280         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1281                 rq->age_stamp += period;
1282                 rq->rt_avg /= 2;
1283         }
1284 }
1285
1286 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1287 {
1288         rq->rt_avg += rt_delta;
1289         sched_avg_update(rq);
1290 }
1291
1292 #else /* !CONFIG_SMP */
1293 static void resched_task(struct task_struct *p)
1294 {
1295         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1296         set_tsk_need_resched(p);
1297 }
1298
1299 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1300 {
1301 }
1302 #endif /* CONFIG_SMP */
1303
1304 #if BITS_PER_LONG == 32
1305 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1306 #else
1307 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1308 #endif
1309
1310 #define WMULT_SHIFT     32
1311
1312 /*
1313  * Shift right and round:
1314  */
1315 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1316
1317 /*
1318  * delta *= weight / lw
1319  */
1320 static unsigned long
1321 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1322                 struct load_weight *lw)
1323 {
1324         u64 tmp;
1325
1326         if (!lw->inv_weight) {
1327                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1328                         lw->inv_weight = 1;
1329                 else
1330                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1331                                 / (lw->weight+1);
1332         }
1333
1334         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1335         /*
1336          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1337          */
1338         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1339                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1340                         WMULT_SHIFT/2);
1341         else
1342                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1343
1344         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1345 }
1346
1347 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1348 {
1349         lw->weight += inc;
1350         lw->inv_weight = 0;
1351 }
1352
1353 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1354 {
1355         lw->weight -= dec;
1356         lw->inv_weight = 0;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1361  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1362  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1363  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1364  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1365  * slice expiry etc.
1366  */
1367
1368 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1369 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1370
1371 /*
1372  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1373  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1374  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1375  * that remained on nice 0.
1376  *
1377  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1378  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1379  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1380  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1381  * the relative distance between them is ~25%.)
1382  */
1383 static const int prio_to_weight[40] = {
1384  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1385  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1386  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1387  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1388  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1389  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1390  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1391  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1392 };
1393
1394 /*
1395  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1396  *
1397  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1398  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1399  * into multiplications:
1400  */
1401 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1402  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1403  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1404  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1405  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1406  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1407  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1408  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1409  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1410 };
1411
1412 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1413
1414 /*
1415  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1416  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1417  * structures to the load-balancing proper:
1418  */
1419 struct rq_iterator {
1420         void *arg;
1421         struct task_struct *(*start)(void *);
1422         struct task_struct *(*next)(void *);
1423 };
1424
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426 static unsigned long
1427 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1428               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1429               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1430               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1431
1432 static int
1433 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1434                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1435                    struct rq_iterator *iterator);
1436 #endif
1437
1438 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1439 enum cpuacct_stat_index {
1440         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1441         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1442
1443         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1444 };
1445
1446 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1447 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1448 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1449                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1450 #else
1451 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1452 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1453                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1454 #endif
1455
1456 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1457 {
1458         update_load_add(&rq->load, load);
1459 }
1460
1461 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1462 {
1463         update_load_sub(&rq->load, load);
1464 }
1465
1466 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1467 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1468
1469 /*
1470  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1471  * leaving it for the final time.
1472  */
1473 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1474 {
1475         struct task_group *parent, *child;
1476         int ret;
1477
1478         rcu_read_lock();
1479         parent = &root_task_group;
1480 down:
1481         ret = (*down)(parent, data);
1482         if (ret)
1483                 goto out_unlock;
1484         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1485                 parent = child;
1486                 goto down;
1487
1488 up:
1489                 continue;
1490         }
1491         ret = (*up)(parent, data);
1492         if (ret)
1493                 goto out_unlock;
1494
1495         child = parent;
1496         parent = parent->parent;
1497         if (parent)
1498                 goto up;
1499 out_unlock:
1500         rcu_read_unlock();
1501
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1506 {
1507         return 0;
1508 }
1509 #endif
1510
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1513 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1514 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1515
1516 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1520
1521         if (nr_running)
1522                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1523         else
1524                 rq->avg_load_per_task = 0;
1525
1526         return rq->avg_load_per_task;
1527 }
1528
1529 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1530
1531 struct update_shares_data {
1532         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1533 };
1534
1535 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1536
1537 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1538
1539 /*
1540  * Calculate and set the cpu's group shares.
1541  */
1542 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1543                                     unsigned long sd_shares,
1544                                     unsigned long sd_rq_weight,
1545                                     struct update_shares_data *usd)
1546 {
1547         unsigned long shares, rq_weight;
1548         int boost = 0;
1549
1550         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1551         if (!rq_weight) {
1552                 boost = 1;
1553                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1554         }
1555
1556         /*
1557          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1558          * shares_i =  -----------------------------
1559          *                  \Sum_j rq_weight_j
1560          */
1561         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1562         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1563
1564         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1565                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1566                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1567                 unsigned long flags;
1568
1569                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1570                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1571                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1572                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1573                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1574         }
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1579  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1580  * parent group depends on the shares of its child groups.
1581  */
1582 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1583 {
1584         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1585         struct update_shares_data *usd;
1586         struct sched_domain *sd = data;
1587         unsigned long flags;
1588         int i;
1589
1590         if (!tg->se[0])
1591                 return 0;
1592
1593         local_irq_save(flags);
1594         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1595
1596         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1597                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1598                 usd->rq_weight[i] = weight;
1599
1600                 /*
1601                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1602                  * is one of average load so that when a new task gets to
1603                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1604                  */
1605                 if (!weight)
1606                         weight = NICE_0_LOAD;
1607
1608                 rq_weight += weight;
1609                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1610         }
1611
1612         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1613                 shares = tg->shares;
1614
1615         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1616                 shares = tg->shares;
1617
1618         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1619                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1620
1621         local_irq_restore(flags);
1622
1623         return 0;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1628  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1629  * group is a fraction of its parents load.
1630  */
1631 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1632 {
1633         unsigned long load;
1634         long cpu = (long)data;
1635
1636         if (!tg->parent) {
1637                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1638         } else {
1639                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1640                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1641                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1642         }
1643
1644         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1645
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1650 {
1651         s64 elapsed;
1652         u64 now;
1653
1654         if (root_task_group_empty())
1655                 return;
1656
1657         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1658         elapsed = now - sd->last_update;
1659
1660         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1661                 sd->last_update = now;
1662                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1663         }
1664 }
1665
1666 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1667 {
1668         if (root_task_group_empty())
1669                 return;
1670
1671         spin_unlock(&rq->lock);
1672         update_shares(sd);
1673         spin_lock(&rq->lock);
1674 }
1675
1676 static void update_h_load(long cpu)
1677 {
1678         if (root_task_group_empty())
1679                 return;
1680
1681         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1682 }
1683
1684 #else
1685
1686 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1687 {
1688 }
1689
1690 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1691 {
1692 }
1693
1694 #endif
1695
1696 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1697
1698 /*
1699  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1700  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1701  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1702  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1703  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1704  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1705  */
1706 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1707         __releases(this_rq->lock)
1708         __acquires(busiest->lock)
1709         __acquires(this_rq->lock)
1710 {
1711         spin_unlock(&this_rq->lock);
1712         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1713
1714         return 1;
1715 }
1716
1717 #else
1718 /*
1719  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1720  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1721  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1722  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1723  * regardless of entry order into the function.
1724  */
1725 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1726         __releases(this_rq->lock)
1727         __acquires(busiest->lock)
1728         __acquires(this_rq->lock)
1729 {
1730         int ret = 0;
1731
1732         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1733                 if (busiest < this_rq) {
1734                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1735                         spin_lock(&busiest->lock);
1736                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1737                         ret = 1;
1738                 } else
1739                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1740         }
1741         return ret;
1742 }
1743
1744 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1745
1746 /*
1747  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1748  */
1749 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1750 {
1751         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1752                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1753                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1754                 BUG_ON(1);
1755         }
1756
1757         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1758 }
1759
1760 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1761         __releases(busiest->lock)
1762 {
1763         spin_unlock(&busiest->lock);
1764         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1765 }
1766 #endif
1767
1768 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1769 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1770 {
1771 #ifdef CONFIG_SMP
1772         cfs_rq->shares = shares;
1773 #endif
1774 }
1775 #endif
1776
1777 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1778
1779 #include "sched_stats.h"
1780 #include "sched_idletask.c"
1781 #include "sched_fair.c"
1782 #include "sched_rt.c"
1783 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1784 # include "sched_debug.c"
1785 #endif
1786
1787 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1788 #define for_each_class(class) \
1789    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1790
1791 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1792 {
1793         rq->nr_running++;
1794 }
1795
1796 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1797 {
1798         rq->nr_running--;
1799 }
1800
1801 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1802 {
1803         if (task_has_rt_policy(p)) {
1804                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1805                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1806                 return;
1807         }
1808
1809         /*
1810          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1811          */
1812         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1813                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1814                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1815                 return;
1816         }
1817
1818         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1819         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1820 }
1821
1822 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1823 {
1824         s64 diff = sample - *avg;
1825         *avg += diff >> 3;
1826 }
1827
1828 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1829 {
1830         if (wakeup)
1831                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1832
1833         sched_info_queued(p);
1834         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1835         p->se.on_rq = 1;
1836 }
1837
1838 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1839 {
1840         if (sleep) {
1841                 if (p->se.last_wakeup) {
1842                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1843                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1844                         p->se.last_wakeup = 0;
1845                 } else {
1846                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1847                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1848                 }
1849         }
1850
1851         sched_info_dequeued(p);
1852         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1853         p->se.on_rq = 0;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1858  */
1859 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1860 {
1861         return p->static_prio;
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1866  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1867  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1868  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1869  * estimator recalculates.
1870  */
1871 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1872 {
1873         int prio;
1874
1875         if (task_has_rt_policy(p))
1876                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1877         else
1878                 prio = __normal_prio(p);
1879         return prio;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1884  * taken into account by the scheduler. This value might
1885  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1886  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1887  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1888  */
1889 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1890 {
1891         p->normal_prio = normal_prio(p);
1892         /*
1893          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1894          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1895          * to the normal priority:
1896          */
1897         if (!rt_prio(p->prio))
1898                 return p->normal_prio;
1899         return p->prio;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * activate_task - move a task to the runqueue.
1904  */
1905 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1906 {
1907         if (task_contributes_to_load(p))
1908                 rq->nr_uninterruptible--;
1909
1910         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1911         inc_nr_running(rq);
1912 }
1913
1914 /*
1915  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1916  */
1917 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1918 {
1919         if (task_contributes_to_load(p))
1920                 rq->nr_uninterruptible++;
1921
1922         dequeue_task(rq, p, sleep);
1923         dec_nr_running(rq);
1924 }
1925
1926 /**
1927  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1928  * @p: the task in question.
1929  */
1930 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1931 {
1932         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1933 }
1934
1935 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1936 {
1937         set_task_rq(p, cpu);
1938 #ifdef CONFIG_SMP
1939         /*
1940          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1941          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1942          * per-task data have been completed by this moment.
1943          */
1944         smp_wmb();
1945         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1946 #endif
1947 }
1948
1949 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1950                                        const struct sched_class *prev_class,
1951                                        int oldprio, int running)
1952 {
1953         if (prev_class != p->sched_class) {
1954                 if (prev_class->switched_from)
1955                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1956                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1957         } else
1958                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1959 }
1960
1961 #ifdef CONFIG_SMP
1962
1963 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1964 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1965 {
1966         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * Is this task likely cache-hot:
1971  */
1972 static int
1973 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1974 {
1975         s64 delta;
1976
1977         /*
1978          * Buddy candidates are cache hot:
1979          */
1980         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1981                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1982                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1983                 return 1;
1984
1985         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1986                 return 0;
1987
1988         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1989                 return 1;
1990         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1991                 return 0;
1992
1993         delta = now - p->se.exec_start;
1994
1995         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1996 }
1997
1998
1999 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2000 {
2001         int old_cpu = task_cpu(p);
2002         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2003         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2004                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2005         u64 clock_offset;
2006
2007         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2008
2009         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2010
2011 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2012         if (p->se.wait_start)
2013                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2014         if (p->se.sleep_start)
2015                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2016         if (p->se.block_start)
2017                 p->se.block_start -= clock_offset;
2018 #endif
2019         if (old_cpu != new_cpu) {
2020                 p->se.nr_migrations++;
2021                 new_rq->nr_migrations_in++;
2022 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2023                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2024                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2025 #endif
2026                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2027                                      1, 1, NULL, 0);
2028         }
2029         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2030                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2031
2032         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2033 }
2034
2035 struct migration_req {
2036         struct list_head list;
2037
2038         struct task_struct *task;
2039         int dest_cpu;
2040
2041         struct completion done;
2042 };
2043
2044 /*
2045  * The task's runqueue lock must be held.
2046  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2047  */
2048 static int
2049 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2050 {
2051         struct rq *rq = task_rq(p);
2052
2053         /*
2054          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2055          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2056          */
2057         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2058                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2059                 return 0;
2060         }
2061
2062         init_completion(&req->done);
2063         req->task = p;
2064         req->dest_cpu = dest_cpu;
2065         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2066
2067         return 1;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2072  *                              context switch.
2073  *
2074  * @p must not be current.
2075  */
2076 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2077 {
2078         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2079         int running;
2080         struct rq *rq;
2081
2082         nvcsw   = p->nvcsw;
2083         nivcsw  = p->nivcsw;
2084         for (;;) {
2085                 /*
2086                  * The runqueue is assigned before the actual context
2087                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2088                  *
2089                  * We could check initially without the lock but it is
2090                  * very likely that we need to take the lock in every
2091                  * iteration.
2092                  */
2093                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2094                 running = task_running(rq, p);
2095                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2096
2097                 if (likely(!running))
2098                         break;
2099                 /*
2100                  * The switch count is incremented before the actual
2101                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2102                  * sure at least one completed.
2103                  */
2104                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2105                         break;
2106                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2107                         break;
2108
2109                 cpu_relax();
2110         }
2111 }
2112
2113 /*
2114  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2115  *
2116  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2117  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2118  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2119  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2120  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2121  * @p has remained unscheduled the whole time.
2122  *
2123  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2124  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2125  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2126  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2127  * waiting to become inactive.
2128  */
2129 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2130 {
2131         unsigned long flags;
2132         int running, on_rq;
2133         unsigned long ncsw;
2134         struct rq *rq;
2135
2136         for (;;) {
2137                 /*
2138                  * We do the initial early heuristics without holding
2139                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2140                  * the runqueue lock when things look like they will
2141                  * work out!
2142                  */
2143                 rq = task_rq(p);
2144
2145                 /*
2146                  * If the task is actively running on another CPU
2147                  * still, just relax and busy-wait without holding
2148                  * any locks.
2149                  *
2150                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2151                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2152                  * But we don't care, since "task_running()" will
2153                  * return false if the runqueue has changed and p
2154                  * is actually now running somewhere else!
2155                  */
2156                 while (task_running(rq, p)) {
2157                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2158                                 return 0;
2159                         cpu_relax();
2160                 }
2161
2162                 /*
2163                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2164                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2165                  * just go back and repeat.
2166                  */
2167                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2168                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2169                 running = task_running(rq, p);
2170                 on_rq = p->se.on_rq;
2171                 ncsw = 0;
2172                 if (!match_state || p->state == match_state)
2173                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2174                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2175
2176                 /*
2177                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2178                  */
2179                 if (unlikely(!ncsw))
2180                         break;
2181
2182                 /*
2183                  * Was it really running after all now that we
2184                  * checked with the proper locks actually held?
2185                  *
2186                  * Oops. Go back and try again..
2187                  */
2188                 if (unlikely(running)) {
2189                         cpu_relax();
2190                         continue;
2191                 }
2192
2193                 /*
2194                  * It's not enough that it's not actively running,
2195                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2196                  * preempted!
2197                  *
2198                  * So if it was still runnable (but just not actively
2199                  * running right now), it's preempted, and we should
2200                  * yield - it could be a while.
2201                  */
2202                 if (unlikely(on_rq)) {
2203                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2204                         continue;
2205                 }
2206
2207                 /*
2208                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2209                  * runnable, which means that it will never become
2210                  * running in the future either. We're all done!
2211                  */
2212                 break;
2213         }
2214
2215         return ncsw;
2216 }
2217
2218 /***
2219  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2220  * @p: the to-be-kicked thread
2221  *
2222  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2223  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2224  *
2225  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2226  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2227  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2228  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2229  * achieved as well.
2230  */
2231 void kick_process(struct task_struct *p)
2232 {
2233         int cpu;
2234
2235         preempt_disable();
2236         cpu = task_cpu(p);
2237         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2238                 smp_send_reschedule(cpu);
2239         preempt_enable();
2240 }
2241 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2242
2243 /*
2244  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2245  * according to the scheduling class and "nice" value.
2246  *
2247  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2248  * balance conservatively.
2249  */
2250 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2251 {
2252         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2253         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2254
2255         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2256                 return total;
2257
2258         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2259 }
2260
2261 /*
2262  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2263  * according to the scheduling class and "nice" value.
2264  */
2265 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2266 {
2267         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2268         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2269
2270         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2271                 return total;
2272
2273         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2274 }
2275
2276 /*
2277  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2278  * domain.
2279  */
2280 static struct sched_group *
2281 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2282 {
2283         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2284         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2285         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2286         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2287
2288         do {
2289                 unsigned long load, avg_load;
2290                 int local_group;
2291                 int i;
2292
2293                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2294                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2295                                         &p->cpus_allowed))
2296                         continue;
2297
2298                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2299                                                sched_group_cpus(group));
2300
2301                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2302                 avg_load = 0;
2303
2304                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2305                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2306                         if (local_group)
2307                                 load = source_load(i, load_idx);
2308                         else
2309                                 load = target_load(i, load_idx);
2310
2311                         avg_load += load;
2312                 }
2313
2314                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2315                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2316
2317                 if (local_group) {
2318                         this_load = avg_load;
2319                         this = group;
2320                 } else if (avg_load < min_load) {
2321                         min_load = avg_load;
2322                         idlest = group;
2323                 }
2324         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2325
2326         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2327                 return NULL;
2328         return idlest;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2333  */
2334 static int
2335 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2336 {
2337         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2338         int idlest = -1;
2339         int i;
2340
2341         /* Traverse only the allowed CPUs */
2342         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2343                 load = weighted_cpuload(i);
2344
2345                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2346                         min_load = load;
2347                         idlest = i;
2348                 }
2349         }
2350
2351         return idlest;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2356  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2357  * SD_BALANCE_EXEC.
2358  *
2359  * Balance, ie. select the least loaded group.
2360  *
2361  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2362  *
2363  * preempt must be disabled.
2364  */
2365 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2366 {
2367         struct task_struct *t = current;
2368         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2369
2370         for_each_domain(cpu, tmp) {
2371                 /*
2372                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2373                  */
2374                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2375                         break;
2376                 if (tmp->flags & flag)
2377                         sd = tmp;
2378         }
2379
2380         if (sd)
2381                 update_shares(sd);
2382
2383         while (sd) {
2384                 struct sched_group *group;
2385                 int new_cpu, weight;
2386
2387                 if (!(sd->flags & flag)) {
2388                         sd = sd->child;
2389                         continue;
2390                 }
2391
2392                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2393                 if (!group) {
2394                         sd = sd->child;
2395                         continue;
2396                 }
2397
2398                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2399                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2400                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2401                         sd = sd->child;
2402                         continue;
2403                 }
2404
2405                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2406                 cpu = new_cpu;
2407                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2408                 sd = NULL;
2409                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2410                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2411                                 break;
2412                         if (tmp->flags & flag)
2413                                 sd = tmp;
2414                 }
2415                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2416         }
2417
2418         return cpu;
2419 }
2420
2421 #endif /* CONFIG_SMP */
2422
2423 /**
2424  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2425  * @p:          the task to evaluate
2426  * @func:       the function to be called
2427  * @info:       the function call argument
2428  *
2429  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2430  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2431  */
2432 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2433                               void (*func) (void *info), void *info)
2434 {
2435         int cpu;
2436
2437         preempt_disable();
2438         cpu = task_cpu(p);
2439         if (task_curr(p))
2440                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2441         preempt_enable();
2442 }
2443
2444 /***
2445  * try_to_wake_up - wake up a thread
2446  * @p: the to-be-woken-up thread
2447  * @state: the mask of task states that can be woken
2448  * @sync: do a synchronous wakeup?
2449  *
2450  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2451  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2452  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2453  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2454  * runnable without the overhead of this.
2455  *
2456  * returns failure only if the task is already active.
2457  */
2458 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2459 {
2460         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2461         unsigned long flags;
2462         long old_state;
2463         struct rq *rq;
2464
2465         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2466                 sync = 0;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SMP
2469         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2470                 struct sched_domain *sd;
2471
2472                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2473                 cpu = task_cpu(p);
2474
2475                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2476                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2477                                 update_shares(sd);
2478                                 break;
2479                         }
2480                 }
2481         }
2482 #endif
2483
2484         smp_wmb();
2485         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2486         update_rq_clock(rq);
2487         old_state = p->state;
2488         if (!(old_state & state))
2489                 goto out;
2490
2491         if (p->se.on_rq)
2492                 goto out_running;
2493
2494         cpu = task_cpu(p);
2495         orig_cpu = cpu;
2496         this_cpu = smp_processor_id();
2497
2498 #ifdef CONFIG_SMP
2499         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2500                 goto out_activate;
2501
2502         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2503         if (cpu != orig_cpu) {
2504                 set_task_cpu(p, cpu);
2505                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2506                 /* might preempt at this point */
2507                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2508                 old_state = p->state;
2509                 if (!(old_state & state))
2510                         goto out;
2511                 if (p->se.on_rq)
2512                         goto out_running;
2513
2514                 this_cpu = smp_processor_id();
2515                 cpu = task_cpu(p);
2516         }
2517
2518 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2519         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2520         if (cpu == this_cpu)
2521                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2522         else {
2523                 struct sched_domain *sd;
2524                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2525                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2526                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2527                                 break;
2528                         }
2529                 }
2530         }
2531 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2532
2533 out_activate:
2534 #endif /* CONFIG_SMP */
2535         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2536         if (sync)
2537                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2538         if (orig_cpu != cpu)
2539                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2540         if (cpu == this_cpu)
2541                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2542         else
2543                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2544         activate_task(rq, p, 1);
2545         success = 1;
2546
2547         /*
2548          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2549          */
2550         if (!in_interrupt()) {
2551                 struct sched_entity *se = &current->se;
2552                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2553
2554                 if (se->last_wakeup)
2555                         sample -= se->last_wakeup;
2556                 else
2557                         sample -= se->start_runtime;
2558                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2559
2560                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2561         }
2562
2563 out_running:
2564         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2565         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2566
2567         p->state = TASK_RUNNING;
2568 #ifdef CONFIG_SMP
2569         if (p->sched_class->task_wake_up)
2570                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2571 #endif
2572 out:
2573         task_rq_unlock(rq, &flags);
2574
2575         return success;
2576 }
2577
2578 /**
2579  * wake_up_process - Wake up a specific process
2580  * @p: The process to be woken up.
2581  *
2582  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2583  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2584  * running.
2585  *
2586  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2587  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2588  */
2589 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2590 {
2591         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2594
2595 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2596 {
2597         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2602  * p is forked by current.
2603  *
2604  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2605  */
2606 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2607 {
2608         p->se.exec_start                = 0;
2609         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2610         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2611         p->se.nr_migrations             = 0;
2612         p->se.last_wakeup               = 0;
2613         p->se.avg_overlap               = 0;
2614         p->se.start_runtime             = 0;
2615         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2616
2617 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2618         p->se.wait_start                        = 0;
2619         p->se.wait_max                          = 0;
2620         p->se.wait_count                        = 0;
2621         p->se.wait_sum                          = 0;
2622
2623         p->se.sleep_start                       = 0;
2624         p->se.sleep_max                         = 0;
2625         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2626
2627         p->se.block_start                       = 0;
2628         p->se.block_max                         = 0;
2629         p->se.exec_max                          = 0;
2630         p->se.slice_max                         = 0;
2631
2632         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2633         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2634         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2635         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2636         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2637         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2638
2639         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2640         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2641         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2642         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2643         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2644         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2645         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2646         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2647         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2648
2649 #endif
2650
2651         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2652         p->se.on_rq = 0;
2653         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2654
2655 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2656         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2657 #endif
2658
2659         /*
2660          * We mark the process as running here, but have not actually
2661          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2662          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2663          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2664          */
2665         p->state = TASK_RUNNING;
2666 }
2667
2668 /*
2669  * fork()/clone()-time setup:
2670  */
2671 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2672 {
2673         int cpu = get_cpu();
2674
2675         __sched_fork(p);
2676
2677 #ifdef CONFIG_SMP
2678         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2679 #endif
2680         set_task_cpu(p, cpu);
2681
2682         /*
2683          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2684          */
2685         p->prio = current->normal_prio;
2686
2687         /*
2688          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2689          */
2690         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2691                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2692                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2693
2694                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2695                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2696
2697                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2698                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2699                         set_load_weight(p);
2700                 }
2701
2702                 /*
2703                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2704                  * fulfilled its duty:
2705                  */
2706                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2707         }
2708
2709         if (!rt_prio(p->prio))
2710                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2711
2712 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2713         if (likely(sched_info_on()))
2714                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2715 #endif
2716 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2717         p->oncpu = 0;
2718 #endif
2719 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2720         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2721         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2722 #endif
2723         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2724
2725         put_cpu();
2726 }
2727
2728 /*
2729  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2730  *
2731  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2732  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2733  * on the runqueue and wakes it.
2734  */
2735 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2736 {
2737         unsigned long flags;
2738         struct rq *rq;
2739
2740         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2741         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2742         update_rq_clock(rq);
2743
2744         p->prio = effective_prio(p);
2745
2746         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2747                 activate_task(rq, p, 0);
2748         } else {
2749                 /*
2750                  * Let the scheduling class do new task startup
2751                  * management (if any):
2752                  */
2753                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2754                 inc_nr_running(rq);
2755         }
2756         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2757         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2758 #ifdef CONFIG_SMP
2759         if (p->sched_class->task_wake_up)
2760                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2761 #endif
2762         task_rq_unlock(rq, &flags);
2763 }
2764
2765 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2766
2767 /**
2768  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2769  * @notifier: notifier struct to register
2770  */
2771 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2772 {
2773         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2774 }
2775 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2776
2777 /**
2778  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2779  * @notifier: notifier struct to unregister
2780  *
2781  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2782  */
2783 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2784 {
2785         hlist_del(&notifier->link);
2786 }
2787 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2788
2789 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2790 {
2791         struct preempt_notifier *notifier;
2792         struct hlist_node *node;
2793
2794         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2795                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2796 }
2797
2798 static void
2799 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2800                                  struct task_struct *next)
2801 {
2802         struct preempt_notifier *notifier;
2803         struct hlist_node *node;
2804
2805         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2806                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2807 }
2808
2809 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2810
2811 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2812 {
2813 }
2814
2815 static void
2816 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2817                                  struct task_struct *next)
2818 {
2819 }
2820
2821 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2822
2823 /**
2824  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2825  * @rq: the runqueue preparing to switch
2826  * @prev: the current task that is being switched out
2827  * @next: the task we are going to switch to.
2828  *
2829  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2830  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2831  * switch.
2832  *
2833  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2834  * hooks.
2835  */
2836 static inline void
2837 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2838                     struct task_struct *next)
2839 {
2840         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2841         prepare_lock_switch(rq, next);
2842         prepare_arch_switch(next);
2843 }
2844
2845 /**
2846  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2847  * @rq: runqueue associated with task-switch
2848  * @prev: the thread we just switched away from.
2849  *
2850  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2851  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2852  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2853  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2854  *
2855  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2856  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2857  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2858  * details.)
2859  */
2860 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2861         __releases(rq->lock)
2862 {
2863         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2864         long prev_state;
2865
2866         rq->prev_mm = NULL;
2867
2868         /*
2869          * A task struct has one reference for the use as "current".
2870          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2871          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2872          * the scheduled task must drop that reference.
2873          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2874          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2875          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2876          * be dropped twice.
2877          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2878          */
2879         prev_state = prev->state;
2880         finish_arch_switch(prev);
2881         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2882         finish_lock_switch(rq, prev);
2883
2884         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2885         if (mm)
2886                 mmdrop(mm);
2887         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2888                 /*
2889                  * Remove function-return probe instances associated with this
2890                  * task and put them back on the free list.
2891                  */
2892                 kprobe_flush_task(prev);
2893                 put_task_struct(prev);
2894         }
2895 }
2896
2897 #ifdef CONFIG_SMP
2898
2899 /* assumes rq->lock is held */
2900 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2901 {
2902         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2903                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2904 }
2905
2906 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2907 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2908 {
2909         if (rq->post_schedule) {
2910                 unsigned long flags;
2911
2912                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2913                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2914                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2915                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2916
2917                 rq->post_schedule = 0;
2918         }
2919 }
2920
2921 #else
2922
2923 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2924 {
2925 }
2926
2927 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2928 {
2929 }
2930
2931 #endif
2932
2933 /**
2934  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2935  * @prev: the thread we just switched away from.
2936  */
2937 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2938         __releases(rq->lock)
2939 {
2940         struct rq *rq = this_rq();
2941
2942         finish_task_switch(rq, prev);
2943
2944         /*
2945          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2946          * task_switch?
2947          */
2948         post_schedule(rq);
2949
2950 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2951         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2952         preempt_enable();
2953 #endif
2954         if (current->set_child_tid)
2955                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2956 }
2957
2958 /*
2959  * context_switch - switch to the new MM and the new
2960  * thread's register state.
2961  */
2962 static inline void
2963 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2964                struct task_struct *next)
2965 {
2966         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2967
2968         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2969         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2970         mm = next->mm;
2971         oldmm = prev->active_mm;
2972         /*
2973          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2974          * combine the page table reload and the switch backend into
2975          * one hypercall.
2976          */
2977         arch_start_context_switch(prev);
2978
2979         if (unlikely(!mm)) {
2980                 next->active_mm = oldmm;
2981                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2982                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2983         } else
2984                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2985
2986         if (unlikely(!prev->mm)) {
2987                 prev->active_mm = NULL;
2988                 rq->prev_mm = oldmm;
2989         }
2990         /*
2991          * Since the runqueue lock will be released by the next
2992          * task (which is an invalid locking op but in the case
2993          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2994          * do an early lockdep release here:
2995          */
2996 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2997         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2998 #endif
2999
3000         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3001         switch_to(prev, next, prev);
3002
3003         barrier();
3004         /*
3005          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3006          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3007          * frame will be invalid.
3008          */
3009         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3010 }
3011
3012 /*
3013  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3014  *
3015  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3016  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3017  * number of context switches performed since bootup.
3018  */
3019 unsigned long nr_running(void)
3020 {
3021         unsigned long i, sum = 0;
3022
3023         for_each_online_cpu(i)
3024                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3025
3026         return sum;
3027 }
3028
3029 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3030 {
3031         unsigned long i, sum = 0;
3032
3033         for_each_possible_cpu(i)
3034                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3035
3036         /*
3037          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3038          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3039          */
3040         if (unlikely((long)sum < 0))
3041                 sum = 0;
3042
3043         return sum;
3044 }
3045
3046 unsigned long long nr_context_switches(void)
3047 {
3048         int i;
3049         unsigned long long sum = 0;
3050
3051         for_each_possible_cpu(i)
3052                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3053
3054         return sum;
3055 }
3056
3057 unsigned long nr_iowait(void)
3058 {
3059         unsigned long i, sum = 0;
3060
3061         for_each_possible_cpu(i)
3062                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3063
3064         return sum;
3065 }
3066
3067 /* Variables and functions for calc_load */
3068 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3069 static unsigned long calc_load_update;
3070 unsigned long avenrun[3];
3071 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3072
3073 /**
3074  * get_avenrun - get the load average array
3075  * @loads:      pointer to dest load array
3076  * @offset:     offset to add
3077  * @shift:      shift count to shift the result left
3078  *
3079  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3080  */
3081 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3082 {
3083         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3084         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3085         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3086 }
3087
3088 static unsigned long
3089 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3090 {
3091         load *= exp;
3092         load += active * (FIXED_1 - exp);
3093         return load >> FSHIFT;
3094 }
3095
3096 /*
3097  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3098  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3099  */
3100 void calc_global_load(void)
3101 {
3102         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3103         long active;
3104
3105         if (time_before(jiffies, upd))
3106                 return;
3107
3108         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3109         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3110
3111         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3112         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3113         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3114
3115         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3120  */
3121 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3122 {
3123         long nr_active, delta;
3124
3125         nr_active = this_rq->nr_running;
3126         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3127
3128         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3129                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3130                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3131                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3132         }
3133 }
3134
3135 /*
3136  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3137  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3138  */
3139 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3140 {
3141         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3142 }
3143
3144 /*
3145  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3146  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3147  */
3148 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3149 {
3150         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3151         int i, scale;
3152
3153         this_rq->nr_load_updates++;
3154
3155         /* Update our load: */
3156         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3157                 unsigned long old_load, new_load;
3158
3159                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3160
3161                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3162                 new_load = this_load;
3163                 /*
3164                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3165                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3166                  * example.
3167                  */
3168                 if (new_load > old_load)
3169                         new_load += scale-1;
3170                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3171         }
3172
3173         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3174                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3175                 calc_load_account_active(this_rq);
3176         }
3177 }
3178
3179 #ifdef CONFIG_SMP
3180
3181 /*
3182  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3183  *
3184  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3185  * you need to do so manually before calling.
3186  */
3187 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3188         __acquires(rq1->lock)
3189         __acquires(rq2->lock)
3190 {
3191         BUG_ON(!irqs_disabled());
3192         if (rq1 == rq2) {
3193                 spin_lock(&rq1->lock);
3194                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3195         } else {
3196                 if (rq1 < rq2) {
3197                         spin_lock(&rq1->lock);
3198                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3199                 } else {
3200                         spin_lock(&rq2->lock);
3201                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3202                 }
3203         }
3204         update_rq_clock(rq1);
3205         update_rq_clock(rq2);
3206 }
3207
3208 /*
3209  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3210  *
3211  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3212  * you need to do so manually after calling.
3213  */
3214 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3215         __releases(rq1->lock)
3216         __releases(rq2->lock)
3217 {
3218         spin_unlock(&rq1->lock);
3219         if (rq1 != rq2)
3220                 spin_unlock(&rq2->lock);
3221         else
3222                 __release(rq2->lock);
3223 }
3224
3225 /*
3226  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3227  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3228  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3229  * the cpu_allowed mask is restored.
3230  */
3231 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3232 {
3233         struct migration_req req;
3234         unsigned long flags;
3235         struct rq *rq;
3236
3237         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3238         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3239             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3240                 goto out;
3241
3242         /* force the process onto the specified CPU */
3243         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3244                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3245                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3246
3247                 get_task_struct(mt);
3248                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3249                 wake_up_process(mt);
3250                 put_task_struct(mt);
3251                 wait_for_completion(&req.done);
3252
3253                 return;
3254         }
3255 out:
3256         task_rq_unlock(rq, &flags);
3257 }
3258
3259 /*
3260  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3261  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3262  */
3263 void sched_exec(void)
3264 {
3265         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3266         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3267         put_cpu();
3268         if (new_cpu != this_cpu)
3269                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3270 }
3271
3272 /*
3273  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3274  * Both runqueues must be locked.
3275  */
3276 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3277                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3278 {
3279         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3280         set_task_cpu(p, this_cpu);
3281         activate_task(this_rq, p, 0);
3282         /*
3283          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3284          * to be always true for them.
3285          */
3286         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3287 }
3288
3289 /*
3290  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3291  */
3292 static
3293 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3294                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3295                      int *all_pinned)
3296 {
3297         int tsk_cache_hot = 0;
3298         /*
3299          * We do not migrate tasks that are:
3300          * 1) running (obviously), or
3301          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3302          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3303          */
3304         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3305                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3306                 return 0;
3307         }
3308         *all_pinned = 0;
3309
3310         if (task_running(rq, p)) {
3311                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3312                 return 0;
3313         }
3314
3315         /*
3316          * Aggressive migration if:
3317          * 1) task is cache cold, or
3318          * 2) too many balance attempts have failed.
3319          */
3320
3321         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3322         if (!tsk_cache_hot ||
3323                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3324 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3325                 if (tsk_cache_hot) {
3326                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3327                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3328                 }
3329 #endif
3330                 return 1;
3331         }
3332
3333         if (tsk_cache_hot) {
3334                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3335                 return 0;
3336         }
3337         return 1;
3338 }
3339
3340 static unsigned long
3341 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3342               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3343               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3344               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3345 {
3346         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3347         struct task_struct *p;
3348         long rem_load_move = max_load_move;
3349
3350         if (max_load_move == 0)
3351                 goto out;
3352
3353         pinned = 1;
3354
3355         /*
3356          * Start the load-balancing iterator:
3357          */
3358         p = iterator->start(iterator->arg);
3359 next:
3360         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3361                 goto out;
3362
3363         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3364             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3365                 p = iterator->next(iterator->arg);
3366                 goto next;
3367         }
3368
3369         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3370         pulled++;
3371         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3372
3373 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3374         /*
3375          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3376          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3377          * section.
3378          */
3379         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3380                 goto out;
3381 #endif
3382
3383         /*
3384          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3385          */
3386         if (rem_load_move > 0) {
3387                 if (p->prio < *this_best_prio)
3388                         *this_best_prio = p->prio;
3389                 p = iterator->next(iterator->arg);
3390                 goto next;
3391         }
3392 out:
3393         /*
3394          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3395          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3396          * inside pull_task().
3397          */
3398         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3399
3400         if (all_pinned)
3401                 *all_pinned = pinned;
3402
3403         return max_load_move - rem_load_move;
3404 }
3405
3406 /*
3407  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3408  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3409  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3410  *
3411  * Called with both runqueues locked.
3412  */
3413 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3414                       unsigned long max_load_move,
3415                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3416                       int *all_pinned)
3417 {
3418         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3419         unsigned long total_load_moved = 0;
3420         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3421
3422         do {
3423                 total_load_moved +=
3424                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3425                                 max_load_move - total_load_moved,
3426                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3427                 class = class->next;
3428
3429 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3430                 /*
3431                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3432                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3433                  * the critical section.
3434                  */
3435                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3436                         break;
3437 #endif
3438         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3439
3440         return total_load_moved > 0;
3441 }
3442
3443 static int
3444 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3445                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3446                    struct rq_iterator *iterator)
3447 {
3448         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3449         int pinned = 0;
3450
3451         while (p) {
3452                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3453                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3454                         /*
3455                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3456                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3457                          * stats here rather than inside pull_task().
3458                          */
3459                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3460
3461                         return 1;
3462                 }
3463                 p = iterator->next(iterator->arg);
3464         }
3465
3466         return 0;
3467 }
3468
3469 /*
3470  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3471  * part of active balancing operations within "domain".
3472  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3473  *
3474  * Called with both runqueues locked.
3475  */
3476 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3477                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3478 {
3479         const struct sched_class *class;
3480
3481         for_each_class(class) {
3482                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3483                         return 1;
3484         }
3485
3486         return 0;
3487 }
3488 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3489 /*
3490  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3491  *              during load balancing.
3492  */
3493 struct sd_lb_stats {
3494         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3495         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3496         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3497         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3498         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3499
3500         /** Statistics of this group */
3501         unsigned long this_load;
3502         unsigned long this_load_per_task;
3503         unsigned long this_nr_running;
3504
3505         /* Statistics of the busiest group */
3506         unsigned long max_load;
3507         unsigned long busiest_load_per_task;
3508         unsigned long busiest_nr_running;
3509
3510         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3511 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3512         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3513         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3514         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3515         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3516         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3517         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3518 #endif
3519 };
3520
3521 /*
3522  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3523  */
3524 struct sg_lb_stats {
3525         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3526         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3527         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3528         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3529         unsigned long group_capacity;
3530         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3531 };
3532
3533 /**
3534  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3535  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3536  */
3537 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3538 {
3539         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3540 }
3541
3542 /**
3543  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3544  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3545  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3546  */
3547 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3548                                         enum cpu_idle_type idle)
3549 {
3550         int load_idx;
3551
3552         switch (idle) {
3553         case CPU_NOT_IDLE:
3554                 load_idx = sd->busy_idx;
3555                 break;
3556
3557         case CPU_NEWLY_IDLE:
3558                 load_idx = sd->newidle_idx;
3559                 break;
3560         default:
3561                 load_idx = sd->idle_idx;
3562                 break;
3563         }
3564
3565         return load_idx;
3566 }
3567
3568
3569 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3570 /**
3571  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3572  * the given sched_domain, during load balancing.
3573  *
3574  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3575  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3576  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3577  */
3578 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3579         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3580 {
3581         /*
3582          * Busy processors will not participate in power savings
3583          * balance.
3584          */
3585         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3586                 sds->power_savings_balance = 0;
3587         else {
3588                 sds->power_savings_balance = 1;
3589                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3590                 sds->leader_nr_running = 0;
3591         }
3592 }
3593
3594 /**
3595  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3596  * sched_domain while performing load balancing.
3597  *
3598  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3599  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3600  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3601  *              load balancing ?
3602  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3603  */
3604 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3605         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3606 {
3607
3608         if (!sds->power_savings_balance)
3609                 return;
3610
3611         /*
3612          * If the local group is idle or completely loaded
3613          * no need to do power savings balance at this domain
3614          */
3615         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3616                                 !sds->this_nr_running))
3617                 sds->power_savings_balance = 0;
3618
3619         /*
3620          * If a group is already running at full capacity or idle,
3621          * don't include that group in power savings calculations
3622          */
3623         if (!sds->power_savings_balance ||
3624                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3625                 !sgs->sum_nr_running)
3626                 return;
3627
3628         /*
3629          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3630          * This is the group from where we need to pick up the load
3631          * for saving power
3632          */
3633         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3634             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3635              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3636                 sds->group_min = group;
3637                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3638                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3639                                                 sgs->sum_nr_running;
3640         }
3641
3642         /*
3643          * Calculate the group which is almost near its
3644          * capacity but still has some space to pick up some load
3645          * from other group and save more power
3646          */
3647         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3648                 return;
3649
3650         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3651             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3652              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3653                 sds->group_leader = group;
3654                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3655         }
3656 }
3657
3658 /**
3659  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3660  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3661  *      under consideration.
3662  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3663  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3664  *
3665  * Description:
3666  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3667  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3668  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3669  *
3670  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3671  * Else returns 0.
3672  */
3673 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3674                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3675 {
3676         if (!sds->power_savings_balance)
3677                 return 0;
3678
3679         if (sds->this != sds->group_leader ||
3680                         sds->group_leader == sds->group_min)
3681                 return 0;
3682
3683         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3684         sds->busiest = sds->group_min;
3685
3686         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3687                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3688                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3689         }
3690
3691         return 1;
3692
3693 }
3694 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3695 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3696         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3697 {
3698         return;
3699 }
3700
3701 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3702         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3703 {
3704         return;
3705 }
3706
3707 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3708                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3709 {
3710         return 0;
3711 }
3712 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3713
3714 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3715 {
3716         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3717         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3718
3719         smt_gain /= weight;
3720
3721         return smt_gain;
3722 }
3723
3724 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3725 {
3726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3727         u64 total, available;
3728
3729         sched_avg_update(rq);
3730
3731         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3732         available = total - rq->rt_avg;
3733
3734         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3735                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3736
3737         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3738
3739         return div_u64(available, total);
3740 }
3741
3742 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3743 {
3744         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3745         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3746         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3747
3748         /* here we could scale based on cpufreq */
3749
3750         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3751                 power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3752                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3753         }
3754
3755         power *= scale_rt_power(cpu);
3756         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3757
3758         if (!power)
3759                 power = 1;
3760
3761         sdg->cpu_power = power;
3762 }
3763
3764 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3765 {
3766         struct sched_domain *child = sd->child;
3767         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3768
3769         if (!child) {
3770                 update_cpu_power(sd, cpu);
3771                 return;
3772         }
3773
3774         sdg->cpu_power = 0;
3775
3776         group = child->groups;
3777         do {
3778                 sdg->cpu_power += group->cpu_power;
3779                 group = group->next;
3780         } while (group != child->groups);
3781 }
3782
3783 /**
3784  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3785  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3786  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3787  * @idle: Idle status of this_cpu
3788  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3789  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3790  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3791  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3792  * @balance: Should we balance.
3793  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3794  */
3795 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3796                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3797                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3798                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3799                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3800 {
3801         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3802         int i;
3803         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3804         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3805         unsigned long avg_load_per_task;
3806
3807         if (local_group) {
3808                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3809                 if (balance_cpu == this_cpu)
3810                         update_group_power(sd, this_cpu);
3811         }
3812
3813         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3814         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3815         max_cpu_load = 0;
3816         min_cpu_load = ~0UL;
3817
3818         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3819                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3820
3821                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3822                         *sd_idle = 0;
3823
3824                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3825                 if (local_group) {
3826                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3827                                 first_idle_cpu = 1;
3828                                 balance_cpu = i;
3829                         }
3830
3831                         load = target_load(i, load_idx);
3832                 } else {
3833                         load = source_load(i, load_idx);
3834                         if (load > max_cpu_load)
3835                                 max_cpu_load = load;
3836                         if (min_cpu_load > load)
3837                                 min_cpu_load = load;
3838                 }
3839
3840                 sgs->group_load += load;
3841                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3842                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3843
3844                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3845         }
3846
3847         /*
3848          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3849          * is eligible for doing load balancing at this and above
3850          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3851          * to do the newly idle load balance.
3852          */
3853         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3854             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3855                 *balance = 0;
3856                 return;
3857         }
3858
3859         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3860         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3861
3862
3863         /*
3864          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3865          * than the average weight of two tasks.
3866          *
3867          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3868          *      might not be a suitable number - should we keep a
3869          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3870          *      the hierarchy?
3871          */
3872         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3873                 group->cpu_power;
3874
3875         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3876                 sgs->group_imb = 1;
3877
3878         sgs->group_capacity =
3879                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3880 }
3881
3882 /**
3883  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3884  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3885  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3886  * @idle: Idle status of this_cpu
3887  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3888  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3889  * @balance: Should we balance.
3890  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3891  */
3892 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3893                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3894                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3895                         struct sd_lb_stats *sds)
3896 {
3897         struct sched_domain *child = sd->child;
3898         struct sched_group *group = sd->groups;
3899         struct sg_lb_stats sgs;
3900         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3901
3902         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3903                 prefer_sibling = 1;
3904
3905         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3906         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3907
3908         do {
3909                 int local_group;
3910
3911                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3912                                                sched_group_cpus(group));
3913                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3914                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3915                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3916
3917                 if (local_group && balance && !(*balance))
3918                         return;
3919
3920                 sds->total_load += sgs.group_load;
3921                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3922
3923                 /*
3924                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3925                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3926                  * and move all the excess tasks away.
3927                  */
3928                 if (prefer_sibling)
3929                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3930
3931                 if (local_group) {
3932                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3933                         sds->this = group;
3934                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3935                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3936                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3937                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3938                                 sgs.group_imb)) {
3939                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3940                         sds->busiest = group;
3941                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3942                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3943                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3944                 }
3945
3946                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3947                 group = group->next;
3948         } while (group != sd->groups);
3949 }
3950
3951 /**
3952  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3953  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3954  *                      load balancing.
3955  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3956  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3957  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3958  */
3959 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3960                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3961 {
3962         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3963         unsigned int imbn = 2;
3964
3965         if (sds->this_nr_running) {
3966                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3967                 if (sds->busiest_load_per_task >
3968                                 sds->this_load_per_task)
3969                         imbn = 1;
3970         } else
3971                 sds->this_load_per_task =
3972                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3973
3974         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3975                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3976                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3977                 return;
3978         }
3979
3980         /*
3981          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3982          * however we may be able to increase total CPU power used by
3983          * moving them.
3984          */
3985
3986         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3987                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3988         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3989                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3990         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3991
3992         /* Amount of load we'd subtract */
3993         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3994                 sds->busiest->cpu_power;
3995         if (sds->max_load > tmp)
3996                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
3997                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3998
3999         /* Amount of load we'd add */
4000         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
4001                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4002                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
4003                         sds->this->cpu_power;
4004         else
4005                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4006                         sds->this->cpu_power;
4007         pwr_move += sds->this->cpu_power *
4008                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4009         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4010
4011         /* Move if we gain throughput */
4012         if (pwr_move > pwr_now)
4013                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4014 }
4015
4016 /**
4017  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4018  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4019  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4020  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4021  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4022  */
4023 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4024                 unsigned long *imbalance)
4025 {
4026         unsigned long max_pull;
4027         /*
4028          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4029          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4030          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4031          */
4032         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4033                 *imbalance = 0;
4034                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4035         }
4036
4037         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
4038         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
4039                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
4040
4041         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4042         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4043                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4044                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4045
4046         /*
4047          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4048          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4049          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4050          * moved
4051          */
4052         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4053                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4054
4055 }
4056 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4057
4058 /**
4059  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4060  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4061  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4062  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4063  * such a group exists.
4064  *
4065  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4066  * to restore balance.
4067  *
4068  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4069  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4070  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4071  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4072  * @idle: The idle status of this_cpu.
4073  * @sd_idle: The idleness of sd
4074  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4075  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4076  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4077  *
4078  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4079  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4080  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4081  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4082  */
4083 static struct sched_group *
4084 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4085                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4086                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4087 {
4088         struct sd_lb_stats sds;
4089
4090         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4091
4092         /*
4093          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4094          * this level.
4095          */
4096         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4097                                         balance, &sds);
4098
4099         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4100         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4101          *    at this level.
4102          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4103          * 3) This group is the busiest group.
4104          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4105          *    sched_domain.
4106          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4107          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4108          */
4109         if (balance && !(*balance))
4110                 goto ret;
4111
4112         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4113                 goto out_balanced;
4114
4115         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4116                 goto out_balanced;
4117
4118         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4119
4120         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4121                 goto out_balanced;
4122
4123         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4124                 goto out_balanced;
4125
4126         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4127         if (sds.group_imb)
4128                 sds.busiest_load_per_task =
4129                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4130
4131         /*
4132          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4133          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4134          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4135          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4136          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4137          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4138          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4139          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4140          * appear as very large values with unsigned longs.
4141          */
4142         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4143                 goto out_balanced;
4144
4145         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4146         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4147         return sds.busiest;
4148
4149 out_balanced:
4150         /*
4151          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4152          * to save power.
4153          */
4154         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4155                 return sds.busiest;
4156 ret:
4157         *imbalance = 0;
4158         return NULL;
4159 }
4160
4161 static struct sched_group *group_of(int cpu)
4162 {
4163         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4164
4165         if (!sd)
4166                 return NULL;
4167
4168         return sd->groups;
4169 }
4170
4171 static unsigned long power_of(int cpu)
4172 {
4173         struct sched_group *group = group_of(cpu);
4174
4175         if (!group)
4176                 return SCHED_LOAD_SCALE;
4177
4178         return group->cpu_power;
4179 }
4180
4181 /*
4182  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4183  */
4184 static struct rq *
4185 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4186                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4187 {
4188         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4189         unsigned long max_load = 0;
4190         int i;
4191
4192         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4193                 unsigned long power = power_of(i);
4194                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4195                 unsigned long wl;
4196
4197                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4198                         continue;
4199
4200                 rq = cpu_rq(i);
4201                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4202                 wl /= power;
4203
4204                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4205                         continue;
4206
4207                 if (wl > max_load) {
4208                         max_load = wl;
4209                         busiest = rq;
4210                 }
4211         }
4212
4213         return busiest;
4214 }
4215
4216 /*
4217  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4218  * so long as it is large enough.
4219  */
4220 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4221
4222 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4223 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4224
4225 /*
4226  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4227  * tasks if there is an imbalance.
4228  */
4229 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4230                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4231                         int *balance)
4232 {
4233         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4234         struct sched_group *group;
4235         unsigned long imbalance;
4236         struct rq *busiest;
4237         unsigned long flags;
4238         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4239
4240         cpumask_setall(cpus);
4241
4242         /*
4243          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4244          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4245          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4246          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4247          */
4248         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4249             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4250                 sd_idle = 1;
4251
4252         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4253
4254 redo:
4255         update_shares(sd);
4256         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4257                                    cpus, balance);
4258
4259         if (*balance == 0)
4260                 goto out_balanced;
4261
4262         if (!group) {
4263                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4264                 goto out_balanced;
4265         }
4266
4267         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4268         if (!busiest) {
4269                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4270                 goto out_balanced;
4271         }
4272
4273         BUG_ON(busiest == this_rq);
4274
4275         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4276
4277         ld_moved = 0;
4278         if (busiest->nr_running > 1) {
4279                 /*
4280                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4281                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4282                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4283                  * correctly treated as an imbalance.
4284                  */
4285                 local_irq_save(flags);
4286                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4287                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4288                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4289                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4290                 local_irq_restore(flags);
4291
4292                 /*
4293                  * some other cpu did the load balance for us.
4294                  */
4295                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4296                         resched_cpu(this_cpu);
4297
4298                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4299                 if (unlikely(all_pinned)) {
4300                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4301                         if (!cpumask_empty(cpus))
4302                                 goto redo;
4303                         goto out_balanced;
4304                 }
4305         }
4306
4307         if (!ld_moved) {
4308                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4309                 sd->nr_balance_failed++;
4310
4311                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4312
4313                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4314
4315                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4316                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4317                          */
4318                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4319                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4320                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4321                                 all_pinned = 1;
4322                                 goto out_one_pinned;
4323                         }
4324
4325                         if (!busiest->active_balance) {
4326                                 busiest->active_balance = 1;
4327                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4328                                 active_balance = 1;
4329                         }
4330                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4331                         if (active_balance)
4332                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4333
4334                         /*
4335                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4336                          * counter.
4337                          */
4338                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4339                 }
4340         } else
4341                 sd->nr_balance_failed = 0;
4342
4343         if (likely(!active_balance)) {
4344                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4345                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4346         } else {
4347                 /*
4348                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4349                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4350                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4351                  * move_tasks).
4352                  */
4353                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4354                         sd->balance_interval *= 2;
4355         }
4356
4357         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4358             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4359                 ld_moved = -1;
4360
4361         goto out;
4362
4363 out_balanced:
4364         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4365
4366         sd->nr_balance_failed = 0;
4367
4368 out_one_pinned:
4369         /* tune up the balancing interval */
4370         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4371                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4372                 sd->balance_interval *= 2;
4373
4374         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4375             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4376                 ld_moved = -1;
4377         else
4378                 ld_moved = 0;
4379 out:
4380         if (ld_moved)
4381                 update_shares(sd);
4382         return ld_moved;
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4387  * tasks if there is an imbalance.
4388  *
4389  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4390  * this_rq is locked.
4391  */
4392 static int
4393 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4394 {
4395         struct sched_group *group;
4396         struct rq *busiest = NULL;
4397         unsigned long imbalance;
4398         int ld_moved = 0;
4399         int sd_idle = 0;
4400         int all_pinned = 0;
4401         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4402
4403         cpumask_setall(cpus);
4404
4405         /*
4406          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4407          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4408          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4409          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4410          */
4411         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4412             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4413                 sd_idle = 1;
4414
4415         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4416 redo:
4417         update_shares_locked(this_rq, sd);
4418         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4419                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4420         if (!group) {
4421                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4422                 goto out_balanced;
4423         }
4424
4425         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4426         if (!busiest) {
4427                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4428                 goto out_balanced;
4429         }
4430
4431         BUG_ON(busiest == this_rq);
4432
4433         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4434
4435         ld_moved = 0;
4436         if (busiest->nr_running > 1) {
4437                 /* Attempt to move tasks */
4438                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4439                 /* this_rq->clock is already updated */
4440                 update_rq_clock(busiest);
4441                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4442                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4443                                         &all_pinned);
4444                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4445
4446                 if (unlikely(all_pinned)) {
4447                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4448                         if (!cpumask_empty(cpus))
4449                                 goto redo;
4450                 }
4451         }
4452
4453         if (!ld_moved) {
4454                 int active_balance = 0;
4455
4456                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4457                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4458                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4459                         return -1;
4460
4461                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4462                         return -1;
4463
4464                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4465                         return -1;
4466
4467                 /*
4468                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4469                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4470                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4471                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4472                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4473                  *
4474                  * The package power saving logic comes from
4475                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4476                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4477                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4478                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4479                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4480                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4481                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4482                  *
4483                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4484                  * will be more than one task in the source run queue and
4485                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4486                  * active balance code will not be triggered.
4487                  */
4488
4489                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4490                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4491
4492                 /*
4493                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4494                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4495                  */
4496                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4497                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4498                         all_pinned = 1;
4499                         return ld_moved;
4500                 }
4501
4502                 if (!busiest->active_balance) {
4503                         busiest->active_balance = 1;
4504                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4505                         active_balance = 1;
4506                 }
4507
4508                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4509                 /*
4510                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4511                  */
4512                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4513                 if (active_balance)
4514                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4515                 spin_lock(&this_rq->lock);
4516
4517         } else
4518                 sd->nr_balance_failed = 0;
4519
4520         update_shares_locked(this_rq, sd);
4521         return ld_moved;
4522
4523 out_balanced:
4524         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4525         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4526             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4527                 return -1;
4528         sd->nr_balance_failed = 0;
4529
4530         return 0;
4531 }
4532
4533 /*
4534  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4535  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4536  */
4537 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4538 {
4539         struct sched_domain *sd;
4540         int pulled_task = 0;
4541         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4542
4543         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4544                 unsigned long interval;
4545
4546                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4547                         continue;
4548
4549                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4550                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4551                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4552                                                            sd);
4553
4554                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4555                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4556                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4557                 if (pulled_task)
4558                         break;
4559         }
4560         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4561                 /*
4562                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4563                  * a busy processor. So reset next_balance.
4564                  */
4565                 this_rq->next_balance = next_balance;
4566         }
4567 }
4568
4569 /*
4570  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4571  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4572  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4573  * logical imbalances.
4574  *
4575  * Called with busiest_rq locked.
4576  */
4577 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4578 {
4579         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4580         struct sched_domain *sd;
4581         struct rq *target_rq;
4582
4583         /* Is there any task to move? */
4584         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4585                 return;
4586
4587         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4588
4589         /*
4590          * This condition is "impossible", if it occurs
4591          * we need to fix it. Originally reported by
4592          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4593          */
4594         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4595
4596         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4597         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4598         update_rq_clock(busiest_rq);
4599         update_rq_clock(target_rq);
4600
4601         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4602         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4603                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4604                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4605                                 break;
4606         }
4607
4608         if (likely(sd)) {
4609                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4610
4611                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4612                                   sd, CPU_IDLE))
4613                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4614                 else
4615                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4616         }
4617         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4618 }
4619
4620 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4621 static struct {
4622         atomic_t load_balancer;
4623         cpumask_var_t cpu_mask;
4624         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4625 } nohz ____cacheline_aligned = {
4626         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4627 };
4628
4629 int get_nohz_load_balancer(void)
4630 {
4631         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4632 }
4633
4634 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4635 /**
4636  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4637  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4638  *              be returned.
4639  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4640  *              for the given cpu.
4641  *
4642  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4643  */
4644 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4645 {
4646         struct sched_domain *sd;
4647
4648         for_each_domain(cpu, sd)
4649                 if (sd && (sd->flags & flag))
4650                         break;
4651
4652         return sd;
4653 }
4654
4655 /**
4656  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4657  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4658  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4659  *              for cpu.
4660  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4661  *
4662  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4663  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4664  */
4665 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4666         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4667                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4668
4669 /**
4670  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4671  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4672  *
4673  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4674  *
4675  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4676  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4677  * sched_group is semi-idle or not.
4678  */
4679 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4680 {
4681         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4682                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4683
4684         /*
4685          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4686          * and atleast one idle cpu.
4687          */
4688         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4689                 return 0;
4690
4691         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4692                 return 0;
4693
4694         return 1;
4695 }
4696 /**
4697  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4698  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4699  *
4700  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4701  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4702  *
4703  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4704  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4705  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4706  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4707  */
4708 static int find_new_ilb(int cpu)
4709 {
4710         struct sched_domain *sd;
4711         struct sched_group *ilb_group;
4712
4713         /*
4714          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4715          * when power-aware load balancing is enabled
4716          */
4717         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4718                 goto out_done;
4719
4720         /*
4721          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4722          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4723          */
4724         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4725                 goto out_done;
4726
4727         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4728                 ilb_group = sd->groups;
4729
4730                 do {
4731                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4732                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4733
4734                         ilb_group = ilb_group->next;
4735
4736                 } while (ilb_group != sd->groups);
4737         }
4738
4739 out_done:
4740         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4741 }
4742 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4743 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4744 {
4745         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4746 }
4747 #endif
4748
4749 /*
4750  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4751  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4752  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4753  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4754  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4755  * arrives...
4756  *
4757  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4758  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4759  * nohz.cpu_mask..
4760  *
4761  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4762  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4763  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4764  * there is no need for ilb owner.
4765  *
4766  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4767  * next busy scheduler_tick()
4768  */
4769 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4770 {
4771         int cpu = smp_processor_id();
4772
4773         if (stop_tick) {
4774                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4775
4776                 if (!cpu_active(cpu)) {
4777                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4778                                 return 0;
4779
4780                         /*
4781                          * If we are going offline and still the leader,
4782                          * give up!
4783                          */
4784                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4785                                 BUG();
4786
4787                         return 0;
4788                 }
4789
4790                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4791
4792                 /* time for ilb owner also to sleep */
4793                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4794                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4795                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4796                         return 0;
4797                 }
4798
4799                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4800                         /* make me the ilb owner */
4801                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4802                                 return 1;
4803                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4804                         int new_ilb;
4805
4806                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4807                                                 sched_mc_power_savings))
4808                                 return 1;
4809                         /*
4810                          * Check to see if there is a more power-efficient
4811                          * ilb.
4812                          */
4813                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4814                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4815                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4816                                 resched_cpu(new_ilb);
4817                                 return 0;
4818                         }
4819                         return 1;
4820                 }
4821         } else {
4822                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4823                         return 0;
4824
4825                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4826
4827                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4828                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4829                                 BUG();
4830         }
4831         return 0;
4832 }
4833 #endif
4834
4835 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4836
4837 /*
4838  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4839  * and initiates a balancing operation if so.
4840  *
4841  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4842  */
4843 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4844 {
4845         int balance = 1;
4846         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4847         unsigned long interval;
4848         struct sched_domain *sd;
4849         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4850         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4851         int update_next_balance = 0;
4852         int need_serialize;
4853
4854         for_each_domain(cpu, sd) {
4855                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4856                         continue;
4857
4858                 interval = sd->balance_interval;
4859                 if (idle != CPU_IDLE)
4860                         interval *= sd->busy_factor;
4861
4862                 /* scale ms to jiffies */
4863                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4864                 if (unlikely(!interval))
4865                         interval = 1;
4866                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4867                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4868
4869                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4870
4871                 if (need_serialize) {
4872                         if (!spin_trylock(&balancing))
4873                                 goto out;
4874                 }
4875
4876                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4877                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4878                                 /*
4879                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4880                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4881                                  * not idle.
4882                                  */
4883                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4884                         }
4885                         sd->last_balance = jiffies;
4886                 }
4887                 if (need_serialize)
4888                         spin_unlock(&balancing);
4889 out:
4890                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4891                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4892                         update_next_balance = 1;
4893                 }
4894
4895                 /*
4896                  * Stop the load balance at this level. There is another
4897                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4898                  * actively.
4899                  */
4900                 if (!balance)
4901                         break;
4902         }
4903
4904         /*
4905          * next_balance will be updated only when there is a need.
4906          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4907          * updated.
4908          */
4909         if (likely(update_next_balance))
4910                 rq->next_balance = next_balance;
4911 }
4912
4913 /*
4914  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4915  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4916  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4917  */
4918 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4919 {
4920         int this_cpu = smp_processor_id();
4921         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4922         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4923                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4924
4925         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4926
4927 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4928         /*
4929          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4930          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4931          * stopped.
4932          */
4933         if (this_rq->idle_at_tick &&
4934             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4935                 struct rq *rq;
4936                 int balance_cpu;
4937
4938                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4939                         if (balance_cpu == this_cpu)
4940                                 continue;
4941
4942                         /*
4943                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4944                          * work being done for other cpus. Next load
4945                          * balancing owner will pick it up.
4946                          */
4947                         if (need_resched())
4948                                 break;
4949
4950                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4951
4952                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4953                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4954                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4955                 }
4956         }
4957 #endif
4958 }
4959
4960 static inline int on_null_domain(int cpu)
4961 {
4962         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4963 }
4964
4965 /*
4966  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4967  *
4968  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4969  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4970  * if the whole system is idle.
4971  */
4972 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4973 {
4974 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4975         /*
4976          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4977          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4978          * load balancer.
4979          */
4980         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4981                 rq->in_nohz_recently = 0;
4982
4983                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4984                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4985                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4986                 }
4987
4988                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4989                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4990
4991                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4992                                 resched_cpu(ilb);
4993                 }
4994         }
4995
4996         /*
4997          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4998          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4999          */
5000         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5001             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5002                 resched_cpu(cpu);
5003                 return;
5004         }
5005
5006         /*
5007          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5008          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5009          */
5010         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5011             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5012                 return;
5013 #endif
5014         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5015         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5016             likely(!on_null_domain(cpu)))
5017                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5018 }
5019
5020 #else   /* CONFIG_SMP */
5021
5022 /*
5023  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5024  */
5025 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5026 {
5027 }
5028
5029 #endif
5030
5031 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5032
5033 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5034
5035 /*
5036  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5037  * @p in case that task is currently running.
5038  *
5039  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5040  */
5041 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5042 {
5043         u64 ns = 0;
5044
5045         if (task_current(rq, p)) {
5046                 update_rq_clock(rq);
5047                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5048                 if ((s64)ns < 0)
5049                         ns = 0;
5050         }
5051
5052         return ns;
5053 }
5054
5055 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5056 {
5057         unsigned long flags;
5058         struct rq *rq;
5059         u64 ns = 0;
5060
5061         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5062         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5063         task_rq_unlock(rq, &flags);
5064
5065         return ns;
5066 }
5067
5068 /*
5069  * Return accounted runtime for the task.
5070  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5071  * pending runtime that have not been accounted yet.
5072  */
5073 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5074 {
5075         unsigned long flags;
5076         struct rq *rq;
5077         u64 ns = 0;
5078
5079         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5080         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5081         task_rq_unlock(rq, &flags);
5082
5083         return ns;
5084 }
5085
5086 /*
5087  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5088  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5089  * pending runtime that have not been accounted yet.
5090  *
5091  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5092  * so the return value not includes other pending runtime that other
5093  * running tasks might have.
5094  */
5095 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5096 {
5097         struct task_cputime totals;
5098         unsigned long flags;
5099         struct rq *rq;
5100         u64 ns;
5101
5102         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5103         thread_group_cputime(p, &totals);
5104         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5105         task_rq_unlock(rq, &flags);
5106
5107         return ns;
5108 }
5109
5110 /*
5111  * Account user cpu time to a process.
5112  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5113  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5114  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5115  */
5116 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5117                        cputime_t cputime_scaled)
5118 {
5119         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5120         cputime64_t tmp;
5121
5122         /* Add user time to process. */
5123         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5124         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5125         account_group_user_time(p, cputime);
5126
5127         /* Add user time to cpustat. */
5128         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5129         if (TASK_NICE(p) > 0)
5130                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5131         else
5132                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5133
5134         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5135         /* Account for user time used */
5136         acct_update_integrals(p);
5137 }
5138
5139 /*
5140  * Account guest cpu time to a process.
5141  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5142  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5143  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5144  */
5145 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5146                                cputime_t cputime_scaled)
5147 {
5148         cputime64_t tmp;
5149         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5150
5151         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5152
5153         /* Add guest time to process. */
5154         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5155         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5156         account_group_user_time(p, cputime);
5157         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5158
5159         /* Add guest time to cpustat. */
5160         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5161         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5162 }
5163
5164 /*
5165  * Account system cpu time to a process.
5166  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5167  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5168  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5169  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5170  */
5171 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5172                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5173 {
5174         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5175         cputime64_t tmp;
5176
5177         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5178                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5179                 return;
5180         }
5181
5182         /* Add system time to process. */
5183         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5184         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5185         account_group_system_time(p, cputime);
5186
5187         /* Add system time to cpustat. */
5188         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5189         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5190                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5191         else if (softirq_count())
5192                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5193         else
5194                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5195
5196         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5197
5198         /* Account for system time used */
5199         acct_update_integrals(p);
5200 }
5201
5202 /*
5203  * Account for involuntary wait time.
5204  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5205  */
5206 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5207 {
5208         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5209         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5210
5211         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5212 }
5213
5214 /*
5215  * Account for idle time.
5216  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5217  */
5218 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5219 {
5220         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5221         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5222         struct rq *rq = this_rq();
5223
5224         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5225                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5226         else
5227                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5228 }
5229
5230 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5231
5232 /*
5233  * Account a single tick of cpu time.
5234  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5235  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5236  */
5237 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5238 {
5239         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5240         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5241         struct rq *rq = this_rq();
5242
5243         if (user_tick)
5244                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5245         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5246                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5247                                     one_jiffy_scaled);
5248         else
5249                 account_idle_time(one_jiffy);
5250 }
5251
5252 /*
5253  * Account multiple ticks of steal time.
5254  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5255  * @ticks: number of stolen ticks
5256  */
5257 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5258 {
5259         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5260 }
5261
5262 /*
5263  * Account multiple ticks of idle time.
5264  * @ticks: number of stolen ticks
5265  */
5266 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5267 {
5268         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5269 }
5270
5271 #endif
5272
5273 /*
5274  * Use precise platform statistics if available:
5275  */
5276 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5277 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5278 {
5279         return p->utime;
5280 }
5281
5282 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5283 {
5284         return p->stime;
5285 }
5286 #else
5287 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5288 {
5289         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5290                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5291         u64 temp;
5292
5293         /*
5294          * Use CFS's precise accounting:
5295          */
5296         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5297
5298         if (total) {
5299                 temp *= utime;
5300                 do_div(temp, total);
5301         }
5302         utime = (clock_t)temp;
5303
5304         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5305         return p->prev_utime;
5306 }
5307
5308 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5309 {
5310         clock_t stime;
5311
5312         /*
5313          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5314          * the total, to make sure the total observed by userspace
5315          * grows monotonically - apps rely on that):
5316          */
5317         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5318                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5319
5320         if (stime >= 0)
5321                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5322
5323         return p->prev_stime;
5324 }
5325 #endif
5326
5327 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5328 {
5329         return p->gtime;
5330 }
5331
5332 /*
5333  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5334  * We call it with interrupts disabled.
5335  *
5336  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5337  * timeslices.
5338  */
5339 void scheduler_tick(void)
5340 {
5341         int cpu = smp_processor_id();
5342         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5343         struct task_struct *curr = rq->curr;
5344
5345         sched_clock_tick();
5346
5347         spin_lock(&rq->lock);
5348         update_rq_clock(rq);
5349         update_cpu_load(rq);
5350         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5351         spin_unlock(&rq->lock);
5352
5353         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5354
5355 #ifdef CONFIG_SMP
5356         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5357         trigger_load_balance(rq, cpu);
5358 #endif
5359 }
5360
5361 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5362 {
5363         if (in_lock_functions(addr)) {
5364                 addr = CALLER_ADDR2;
5365                 if (in_lock_functions(addr))
5366                         addr = CALLER_ADDR3;
5367         }
5368         return addr;
5369 }
5370
5371 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5372                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5373
5374 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5375 {
5376 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5377         /*
5378          * Underflow?
5379          */
5380         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5381                 return;
5382 #endif
5383         preempt_count() += val;
5384 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5385         /*
5386          * Spinlock count overflowing soon?
5387          */
5388         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5389                                 PREEMPT_MASK - 10);
5390 #endif
5391         if (preempt_count() == val)
5392                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5393 }
5394 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5395
5396 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5397 {
5398 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5399         /*
5400          * Underflow?
5401          */
5402         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5403                 return;
5404         /*
5405          * Is the spinlock portion underflowing?
5406          */
5407         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5408                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5409                 return;
5410 #endif
5411
5412         if (preempt_count() == val)
5413                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5414         preempt_count() -= val;
5415 }
5416 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5417
5418 #endif
5419
5420 /*
5421  * Print scheduling while atomic bug:
5422  */
5423 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5424 {
5425         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5426
5427         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5428                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5429
5430         debug_show_held_locks(prev);
5431         print_modules();
5432         if (irqs_disabled())
5433                 print_irqtrace_events(prev);
5434
5435         if (regs)
5436                 show_regs(regs);
5437         else
5438                 dump_stack();
5439 }
5440
5441 /*
5442  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5443  */
5444 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5445 {
5446         /*
5447          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5448          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5449          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5450          */
5451         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5452                 __schedule_bug(prev);
5453
5454         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5455
5456         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5457 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5458         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5459                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5460                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5461         }
5462 #endif
5463 }
5464
5465 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5466 {
5467         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5468                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5469
5470                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5471                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5472
5473                 /*
5474                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5475                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5476                  * the avg_overlap on preemption.
5477                  *
5478                  * We use the average preemption runtime because that
5479                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5480                  * build up.
5481                  */
5482                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5483         }
5484         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5485 }
5486
5487 /*
5488  * Pick up the highest-prio task:
5489  */
5490 static inline struct task_struct *
5491 pick_next_task(struct rq *rq)
5492 {
5493         const struct sched_class *class;
5494         struct task_struct *p;
5495
5496         /*
5497          * Optimization: we know that if all tasks are in
5498          * the fair class we can call that function directly:
5499          */
5500         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5501                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5502                 if (likely(p))
5503                         return p;
5504         }
5505
5506         class = sched_class_highest;
5507         for ( ; ; ) {
5508                 p = class->pick_next_task(rq);
5509                 if (p)
5510                         return p;
5511                 /*
5512                  * Will never be NULL as the idle class always
5513                  * returns a non-NULL p:
5514                  */
5515                 class = class->next;
5516         }
5517 }
5518
5519 /*
5520  * schedule() is the main scheduler function.
5521  */
5522 asmlinkage void __sched schedule(void)
5523 {
5524         struct task_struct *prev, *next;
5525         unsigned long *switch_count;
5526         struct rq *rq;
5527         int cpu;
5528
5529 need_resched:
5530         preempt_disable();
5531         cpu = smp_processor_id();
5532         rq = cpu_rq(cpu);
5533         rcu_qsctr_inc(cpu);
5534         prev = rq->curr;
5535         switch_count = &prev->nivcsw;
5536
5537         release_kernel_lock(prev);
5538 need_resched_nonpreemptible:
5539
5540         schedule_debug(prev);
5541
5542         if (sched_feat(HRTICK))
5543                 hrtick_clear(rq);
5544
5545         spin_lock_irq(&rq->lock);
5546         update_rq_clock(rq);
5547         clear_tsk_need_resched(prev);
5548
5549         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5550                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5551                         prev->state = TASK_RUNNING;
5552                 else
5553                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5554                 switch_count = &prev->nvcsw;
5555         }
5556
5557         pre_schedule(rq, prev);
5558
5559         if (unlikely(!rq->nr_running))
5560                 idle_balance(cpu, rq);
5561
5562         put_prev_task(rq, prev);
5563         next = pick_next_task(rq);
5564
5565         if (likely(prev != next)) {
5566                 sched_info_switch(prev, next);
5567                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5568
5569                 rq->nr_switches++;
5570                 rq->curr = next;
5571                 ++*switch_count;
5572
5573                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5574                 /*
5575                  * the context switch might have flipped the stack from under
5576                  * us, hence refresh the local variables.
5577                  */
5578                 cpu = smp_processor_id();
5579                 rq = cpu_rq(cpu);
5580         } else
5581                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5582
5583         post_schedule(rq);
5584
5585         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5586                 goto need_resched_nonpreemptible;
5587
5588         preempt_enable_no_resched();
5589         if (need_resched())
5590                 goto need_resched;
5591 }
5592 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5593
5594 #ifdef CONFIG_SMP
5595 /*
5596  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5597  * access and not reliable.
5598  */
5599 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5600 {
5601         unsigned int cpu;
5602         struct rq *rq;
5603
5604         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5605                 return 0;
5606
5607 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5608         /*
5609          * Need to access the cpu field knowing that
5610          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5611          * the mutex owner just released it and exited.
5612          */
5613         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5614                 goto out;
5615 #else
5616         cpu = owner->cpu;
5617 #endif
5618
5619         /*
5620          * Even if the access succeeded (likely case),
5621          * the cpu field may no longer be valid.
5622          */
5623         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5624                 goto out;
5625
5626         /*
5627          * We need to validate that we can do a
5628          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5629          */
5630         if (!cpu_online(cpu))
5631                 goto out;
5632
5633         rq = cpu_rq(cpu);
5634
5635         for (;;) {
5636                 /*
5637                  * Owner changed, break to re-assess state.
5638                  */
5639                 if (lock->owner != owner)
5640                         break;
5641
5642                 /*
5643                  * Is that owner really running on that cpu?
5644                  */
5645                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5646                         return 0;
5647
5648                 cpu_relax();
5649         }
5650 out:
5651         return 1;
5652 }
5653 #endif
5654
5655 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5656 /*
5657  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5658  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5659  * occur there and call schedule directly.
5660  */
5661 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5662 {
5663         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5664
5665         /*
5666          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5667          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5668          */
5669         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5670                 return;
5671
5672         do {
5673                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5674                 schedule();
5675                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5676
5677                 /*
5678                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5679                  * between schedule and now.
5680                  */
5681                 barrier();
5682         } while (need_resched());
5683 }
5684 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5685
5686 /*
5687  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5688  * off of irq context.
5689  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5690  * protect us against recursive calling from irq.
5691  */
5692 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5693 {
5694         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5695
5696         /* Catch callers which need to be fixed */
5697         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5698
5699         do {
5700                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5701                 local_irq_enable();
5702                 schedule();
5703                 local_irq_disable();
5704                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5705
5706                 /*
5707                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5708                  * between schedule and now.
5709                  */
5710                 barrier();
5711         } while (need_resched());
5712 }
5713
5714 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5715
5716 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5717                           void *key)
5718 {
5719         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5720 }
5721 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5722
5723 /*
5724  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5725  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5726  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5727  *
5728  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5729  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5730  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5731  */
5732 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5733                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5734 {
5735         wait_queue_t *curr, *next;
5736
5737         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5738                 unsigned flags = curr->flags;
5739
5740                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5741                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5742                         break;
5743         }
5744 }
5745
5746 /**
5747  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5748  * @q: the waitqueue
5749  * @mode: which threads
5750  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5751  * @key: is directly passed to the wakeup function
5752  *
5753  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5754  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5755  */
5756 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5757                         int nr_exclusive, void *key)
5758 {
5759         unsigned long flags;
5760
5761         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5762         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5763         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5764 }
5765 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5766
5767 /*
5768  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5769  */
5770 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5771 {
5772         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5773 }
5774
5775 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5776 {
5777         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5778 }
5779
5780 /**
5781  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5782  * @q: the waitqueue
5783  * @mode: which threads
5784  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5785  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5786  *
5787  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5788  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5789  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5790  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5791  *
5792  * On UP it can prevent extra preemption.
5793  *
5794  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5795  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5796  */
5797 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5798                         int nr_exclusive, void *key)
5799 {
5800         unsigned long flags;
5801         int sync = 1;
5802
5803         if (unlikely(!q))
5804                 return;
5805
5806         if (unlikely(!nr_exclusive))
5807                 sync = 0;
5808
5809         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5810         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5811         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5812 }
5813 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5814
5815 /*
5816  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5817  */
5818 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5819 {
5820         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5821 }
5822 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5823
5824 /**
5825  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5826  * @x:  holds the state of this particular completion
5827  *
5828  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5829  * awakened in the same order in which they were queued.
5830  *
5831  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5832  *
5833  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5834  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5835  */
5836 void complete(struct completion *x)
5837 {
5838         unsigned long flags;
5839
5840         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5841         x->done++;
5842         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5843         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5844 }
5845 EXPORT_SYMBOL(complete);
5846
5847 /**
5848  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5849  * @x:  holds the state of this particular completion
5850  *
5851  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5852  *
5853  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5854  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5855  */
5856 void complete_all(struct completion *x)
5857 {
5858         unsigned long flags;
5859
5860         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5861         x->done += UINT_MAX/2;
5862         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5863         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5864 }
5865 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5866
5867 static inline long __sched
5868 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5869 {
5870         if (!x->done) {
5871                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5872
5873                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5874                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5875                 do {
5876                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5877                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5878                                 break;
5879                         }
5880                         __set_current_state(state);
5881                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5882                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5883                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5884                 } while (!x->done && timeout);
5885                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5886                 if (!x->done)
5887                         return timeout;
5888         }
5889         x->done--;
5890         return timeout ?: 1;
5891 }
5892
5893 static long __sched
5894 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5895 {
5896         might_sleep();
5897
5898         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5899         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5900         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5901         return timeout;
5902 }
5903
5904 /**
5905  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5906  * @x:  holds the state of this particular completion
5907  *
5908  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5909  * interruptible and there is no timeout.
5910  *
5911  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5912  * and interrupt capability. Also see complete().
5913  */
5914 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5915 {
5916         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5917 }
5918 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5919
5920 /**
5921  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5922  * @x:  holds the state of this particular completion
5923  * @timeout:  timeout value in jiffies
5924  *
5925  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5926  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5927  * interruptible.
5928  */
5929 unsigned long __sched
5930 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5931 {
5932         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5933 }
5934 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5935
5936 /**
5937  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5938  * @x:  holds the state of this particular completion
5939  *
5940  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5941  * interruptible.
5942  */
5943 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5944 {
5945         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5946         if (t == -ERESTARTSYS)
5947                 return t;
5948         return 0;
5949 }
5950 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5951
5952 /**
5953  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5954  * @x:  holds the state of this particular completion
5955  * @timeout:  timeout value in jiffies
5956  *
5957  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5958  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5959  */
5960 unsigned long __sched
5961 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5962                                           unsigned long timeout)
5963 {
5964         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5965 }
5966 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5967
5968 /**
5969  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5970  * @x:  holds the state of this particular completion
5971  *
5972  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5973  * interrupted by a kill signal.
5974  */
5975 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5976 {
5977         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5978         if (t == -ERESTARTSYS)
5979                 return t;
5980         return 0;
5981 }
5982 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5983
5984 /**
5985  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5986  *      @x:     completion structure
5987  *
5988  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5989  *               1 if a decrement succeeded.
5990  *
5991  *      If a completion is being used as a counting completion,
5992  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5993  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5994  *      is protecting is not available.
5995  */
5996 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5997 {
5998         int ret = 1;
5999
6000         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6001         if (!x->done)
6002                 ret = 0;
6003         else
6004                 x->done--;
6005         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6006         return ret;
6007 }
6008 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6009
6010 /**
6011  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6012  *      @x:     completion structure
6013  *
6014  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6015  *               1 if there are no waiters.
6016  *
6017  */
6018 bool completion_done(struct completion *x)
6019 {
6020         int ret = 1;
6021
6022         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6023         if (!x->done)
6024                 ret = 0;
6025         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6026         return ret;
6027 }
6028 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6029
6030 static long __sched
6031 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6032 {
6033         unsigned long flags;
6034         wait_queue_t wait;
6035
6036         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6037
6038         __set_current_state(state);
6039
6040         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6041         __add_wait_queue(q, &wait);
6042         spin_unlock(&q->lock);
6043         timeout = schedule_timeout(timeout);
6044         spin_lock_irq(&q->lock);
6045         __remove_wait_queue(q, &wait);
6046         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6047
6048         return timeout;
6049 }
6050
6051 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6052 {
6053         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6054 }
6055 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6056
6057 long __sched
6058 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6059 {
6060         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6061 }
6062 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6063
6064 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6065 {
6066         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6067 }
6068 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6069
6070 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6071 {
6072         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6073 }
6074 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6075
6076 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6077
6078 /*
6079  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6080  * @p: task
6081  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6082  *
6083  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6084  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6085  *
6086  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6087  */
6088 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6089 {
6090         unsigned long flags;
6091         int oldprio, on_rq, running;
6092         struct rq *rq;
6093         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6094
6095         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6096
6097         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6098         update_rq_clock(rq);
6099
6100         oldprio = p->prio;
6101         on_rq = p->se.on_rq;
6102         running = task_current(rq, p);
6103         if (on_rq)
6104                 dequeue_task(rq, p, 0);
6105         if (running)
6106                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6107
6108         if (rt_prio(prio))
6109                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6110         else
6111                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6112
6113         p->prio = prio;
6114
6115         if (running)
6116                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6117         if (on_rq) {
6118                 enqueue_task(rq, p, 0);
6119
6120                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6121         }
6122         task_rq_unlock(rq, &flags);
6123 }
6124
6125 #endif
6126
6127 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6128 {
6129         int old_prio, delta, on_rq;
6130         unsigned long flags;
6131         struct rq *rq;
6132
6133         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6134                 return;
6135         /*
6136          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6137          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6138          */
6139         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6140         update_rq_clock(rq);
6141         /*
6142          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6143          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6144          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6145          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6146          */
6147         if (task_has_rt_policy(p)) {
6148                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6149                 goto out_unlock;
6150         }
6151         on_rq = p->se.on_rq;
6152         if (on_rq)
6153                 dequeue_task(rq, p, 0);
6154
6155         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6156         set_load_weight(p);
6157         old_prio = p->prio;
6158         p->prio = effective_prio(p);
6159         delta = p->prio - old_prio;
6160
6161         if (on_rq) {
6162                 enqueue_task(rq, p, 0);
6163                 /*
6164                  * If the task increased its priority or is running and
6165                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6166                  */
6167                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6168                         resched_task(rq->curr);
6169         }
6170 out_unlock:
6171         task_rq_unlock(rq, &flags);
6172 }
6173 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6174
6175 /*
6176  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6177  * @p: task
6178  * @nice: nice value
6179  */
6180 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6181 {
6182         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6183         int nice_rlim = 20 - nice;
6184
6185         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6186                 capable(CAP_SYS_NICE));
6187 }
6188
6189 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6190
6191 /*
6192  * sys_nice - change the priority of the current process.
6193  * @increment: priority increment
6194  *
6195  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6196  * does similar things.
6197  */
6198 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6199 {
6200         long nice, retval;
6201
6202         /*
6203          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6204          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6205          * and we have a single winner.
6206          */
6207         if (increment < -40)
6208                 increment = -40;
6209         if (increment > 40)
6210                 increment = 40;
6211
6212         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6213         if (nice < -20)
6214                 nice = -20;
6215         if (nice > 19)
6216                 nice = 19;
6217
6218         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6219                 return -EPERM;
6220
6221         retval = security_task_setnice(current, nice);
6222         if (retval)
6223                 return retval;
6224
6225         set_user_nice(current, nice);
6226         return 0;
6227 }
6228
6229 #endif
6230
6231 /**
6232  * task_prio - return the priority value of a given task.
6233  * @p: the task in question.
6234  *
6235  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6236  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6237  * around 0, value goes from -16 to +15.
6238  */
6239 int task_prio(const struct task_struct *p)
6240 {
6241         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6242 }
6243
6244 /**
6245  * task_nice - return the nice value of a given task.
6246  * @p: the task in question.
6247  */
6248 int task_nice(const struct task_struct *p)
6249 {
6250         return TASK_NICE(p);
6251 }
6252 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6253
6254 /**
6255  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6256  * @cpu: the processor in question.
6257  */
6258 int idle_cpu(int cpu)
6259 {
6260         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6261 }
6262
6263 /**
6264  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6265  * @cpu: the processor in question.
6266  */
6267 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6268 {
6269         return cpu_rq(cpu)->idle;
6270 }
6271
6272 /**
6273  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6274  * @pid: the pid in question.
6275  */
6276 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6277 {
6278         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6279 }
6280
6281 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6282 static void
6283 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6284 {
6285         BUG_ON(p->se.on_rq);
6286
6287         p->policy = policy;
6288         switch (p->policy) {
6289         case SCHED_NORMAL:
6290         case SCHED_BATCH:
6291         case SCHED_IDLE:
6292                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6293                 break;
6294         case SCHED_FIFO:
6295         case SCHED_RR:
6296                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6297                 break;
6298         }
6299
6300         p->rt_priority = prio;
6301         p->normal_prio = normal_prio(p);
6302         /* we are holding p->pi_lock already */
6303         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6304         set_load_weight(p);
6305 }
6306
6307 /*
6308  * check the target process has a UID that matches the current process's
6309  */
6310 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6311 {
6312         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6313         bool match;
6314
6315         rcu_read_lock();
6316         pcred = __task_cred(p);
6317         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6318                  cred->euid == pcred->uid);
6319         rcu_read_unlock();
6320         return match;
6321 }
6322
6323 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6324                                 struct sched_param *param, bool user)
6325 {
6326         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6327         unsigned long flags;
6328         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6329         struct rq *rq;
6330         int reset_on_fork;
6331
6332         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6333         BUG_ON(in_interrupt());
6334 recheck:
6335         /* double check policy once rq lock held */
6336         if (policy < 0) {
6337                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6338                 policy = oldpolicy = p->policy;
6339         } else {
6340                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6341                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6342
6343                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6344                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6345                                 policy != SCHED_IDLE)
6346                         return -EINVAL;
6347         }
6348
6349         /*
6350          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6351          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6352          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6353          */
6354         if (param->sched_priority < 0 ||
6355             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6356             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6357                 return -EINVAL;
6358         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6359                 return -EINVAL;
6360
6361         /*
6362          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6363          */
6364         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6365                 if (rt_policy(policy)) {
6366                         unsigned long rlim_rtprio;
6367
6368                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6369                                 return -ESRCH;
6370                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6371                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6372
6373                         /* can't set/change the rt policy */
6374                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6375                                 return -EPERM;
6376
6377                         /* can't increase priority */
6378                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6379                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6380                                 return -EPERM;
6381                 }
6382                 /*
6383                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6384                  * move out of SCHED_IDLE either:
6385                  */
6386                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6387                         return -EPERM;
6388
6389                 /* can't change other user's priorities */
6390                 if (!check_same_owner(p))
6391                         return -EPERM;
6392
6393                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6394                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6395                         return -EPERM;
6396         }
6397
6398         if (user) {
6399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6400                 /*
6401                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6402                  * assigned.
6403                  */
6404                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6405                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6406                         return -EPERM;
6407 #endif
6408
6409                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6410                 if (retval)
6411                         return retval;
6412         }
6413
6414         /*
6415          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6416          * changing the priority of the task:
6417          */
6418         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6419         /*
6420          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6421          * runqueue lock must be held.
6422          */
6423         rq = __task_rq_lock(p);
6424         /* recheck policy now with rq lock held */
6425         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6426                 policy = oldpolicy = -1;
6427                 __task_rq_unlock(rq);
6428                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6429                 goto recheck;
6430         }
6431         update_rq_clock(rq);
6432         on_rq = p->se.on_rq;
6433         running = task_current(rq, p);
6434         if (on_rq)
6435                 deactivate_task(rq, p, 0);
6436         if (running)
6437                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6438
6439         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6440
6441         oldprio = p->prio;
6442         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6443
6444         if (running)
6445                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6446         if (on_rq) {
6447                 activate_task(rq, p, 0);
6448
6449                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6450         }
6451         __task_rq_unlock(rq);
6452         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6453
6454         rt_mutex_adjust_pi(p);
6455
6456         return 0;
6457 }
6458
6459 /**
6460  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6461  * @p: the task in question.
6462  * @policy: new policy.
6463  * @param: structure containing the new RT priority.
6464  *
6465  * NOTE that the task may be already dead.
6466  */
6467 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6468                        struct sched_param *param)
6469 {
6470         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6471 }
6472 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6473
6474 /**
6475  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6476  * @p: the task in question.
6477  * @policy: new policy.
6478  * @param: structure containing the new RT priority.
6479  *
6480  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6481  * current context has permission.  For example, this is needed in
6482  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6483  * but our caller might not have that capability.
6484  */
6485 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6486                                struct sched_param *param)
6487 {
6488         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6489 }
6490
6491 static int
6492 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6493 {
6494         struct sched_param lparam;
6495         struct task_struct *p;
6496         int retval;
6497
6498         if (!param || pid < 0)
6499                 return -EINVAL;
6500         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6501                 return -EFAULT;
6502
6503         rcu_read_lock();
6504         retval = -ESRCH;
6505         p = find_process_by_pid(pid);
6506         if (p != NULL)
6507                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6508         rcu_read_unlock();
6509
6510         return retval;
6511 }
6512
6513 /**
6514  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6515  * @pid: the pid in question.
6516  * @policy: new policy.
6517  * @param: structure containing the new RT priority.
6518  */
6519 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6520                 struct sched_param __user *, param)
6521 {
6522         /* negative values for policy are not valid */
6523         if (policy < 0)
6524                 return -EINVAL;
6525
6526         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6527 }
6528
6529 /**
6530  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6531  * @pid: the pid in question.
6532  * @param: structure containing the new RT priority.
6533  */
6534 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6535 {
6536         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6537 }
6538
6539 /**
6540  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6541  * @pid: the pid in question.
6542  */
6543 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6544 {
6545         struct task_struct *p;
6546         int retval;
6547
6548         if (pid < 0)
6549                 return -EINVAL;
6550
6551         retval = -ESRCH;
6552         read_lock(&tasklist_lock);
6553         p = find_process_by_pid(pid);
6554         if (p) {
6555                 retval = security_task_getscheduler(p);
6556                 if (!retval)
6557                         retval = p->policy
6558                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6559         }
6560         read_unlock(&tasklist_lock);
6561         return retval;
6562 }
6563
6564 /**
6565  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6566  * @pid: the pid in question.
6567  * @param: structure containing the RT priority.
6568  */
6569 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6570 {
6571         struct sched_param lp;
6572         struct task_struct *p;
6573         int retval;
6574
6575         if (!param || pid < 0)
6576                 return -EINVAL;
6577
6578         read_lock(&tasklist_lock);
6579         p = find_process_by_pid(pid);
6580         retval = -ESRCH;
6581         if (!p)
6582                 goto out_unlock;
6583
6584         retval = security_task_getscheduler(p);
6585         if (retval)
6586                 goto out_unlock;
6587
6588         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6589         read_unlock(&tasklist_lock);
6590
6591         /*
6592          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6593          */
6594         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6595
6596         return retval;
6597
6598 out_unlock:
6599         read_unlock(&tasklist_lock);
6600         return retval;
6601 }
6602
6603 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6604 {
6605         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6606         struct task_struct *p;
6607         int retval;
6608
6609         get_online_cpus();
6610         read_lock(&tasklist_lock);
6611
6612         p = find_process_by_pid(pid);
6613         if (!p) {
6614                 read_unlock(&tasklist_lock);
6615                 put_online_cpus();
6616                 return -ESRCH;
6617         }
6618
6619         /*
6620          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6621          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6622          * usage count and then drop tasklist_lock.
6623          */
6624         get_task_struct(p);
6625         read_unlock(&tasklist_lock);
6626
6627         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6628                 retval = -ENOMEM;
6629                 goto out_put_task;
6630         }
6631         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6632                 retval = -ENOMEM;
6633                 goto out_free_cpus_allowed;
6634         }
6635         retval = -EPERM;
6636         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6637                 goto out_unlock;
6638
6639         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6640         if (retval)
6641                 goto out_unlock;
6642
6643         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6644         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6645  again:
6646         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6647
6648         if (!retval) {
6649                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6650                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6651                         /*
6652                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6653                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6654                          * cpuset's cpus_allowed
6655                          */
6656                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6657                         goto again;
6658                 }
6659         }
6660 out_unlock:
6661         free_cpumask_var(new_mask);
6662 out_free_cpus_allowed:
6663         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6664 out_put_task:
6665         put_task_struct(p);
6666         put_online_cpus();
6667         return retval;
6668 }
6669
6670 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6671                              struct cpumask *new_mask)
6672 {
6673         if (len < cpumask_size())
6674                 cpumask_clear(new_mask);
6675         else if (len > cpumask_size())
6676                 len = cpumask_size();
6677
6678         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6679 }
6680
6681 /**
6682  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6683  * @pid: pid of the process
6684  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6685  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6686  */
6687 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6688                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6689 {
6690         cpumask_var_t new_mask;
6691         int retval;
6692
6693         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6694                 return -ENOMEM;
6695
6696         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6697         if (retval == 0)
6698                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6699         free_cpumask_var(new_mask);
6700         return retval;
6701 }
6702
6703 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6704 {
6705         struct task_struct *p;
6706         int retval;
6707
6708         get_online_cpus();
6709         read_lock(&tasklist_lock);
6710
6711         retval = -ESRCH;
6712         p = find_process_by_pid(pid);
6713         if (!p)
6714                 goto out_unlock;
6715
6716         retval = security_task_getscheduler(p);
6717         if (retval)
6718                 goto out_unlock;
6719
6720         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6721
6722 out_unlock:
6723         read_unlock(&tasklist_lock);
6724         put_online_cpus();
6725
6726         return retval;
6727 }
6728
6729 /**
6730  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6731  * @pid: pid of the process
6732  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6733  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6734  */
6735 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6736                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6737 {
6738         int ret;
6739         cpumask_var_t mask;
6740
6741         if (len < cpumask_size())
6742                 return -EINVAL;
6743
6744         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6745                 return -ENOMEM;
6746
6747         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6748         if (ret == 0) {
6749                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6750                         ret = -EFAULT;
6751                 else
6752                         ret = cpumask_size();
6753         }
6754         free_cpumask_var(mask);
6755
6756         return ret;
6757 }
6758
6759 /**
6760  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6761  *
6762  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6763  * other threads running on this CPU then this function will return.
6764  */
6765 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6766 {
6767         struct rq *rq = this_rq_lock();
6768
6769         schedstat_inc(rq, yld_count);
6770         current->sched_class->yield_task(rq);
6771
6772         /*
6773          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6774          * no need to preempt or enable interrupts:
6775          */
6776         __release(rq->lock);
6777         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6778         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6779         preempt_enable_no_resched();
6780
6781         schedule();
6782
6783         return 0;
6784 }
6785
6786 static inline int should_resched(void)
6787 {
6788         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6789 }
6790
6791 static void __cond_resched(void)
6792 {
6793         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6794         schedule();
6795         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6796 }
6797
6798 int __sched _cond_resched(void)
6799 {
6800         if (should_resched()) {
6801                 __cond_resched();
6802                 return 1;
6803         }
6804         return 0;
6805 }
6806 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6807
6808 /*
6809  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6810  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6811  *
6812  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6813  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6814  * spin_unlock(), once by hand).
6815  */
6816 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6817 {
6818         int resched = should_resched();
6819         int ret = 0;
6820
6821         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6822                 spin_unlock(lock);
6823                 if (resched)
6824                         __cond_resched();
6825                 else
6826                         cpu_relax();
6827                 ret = 1;
6828                 spin_lock(lock);
6829         }
6830         return ret;
6831 }
6832 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6833
6834 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6835 {
6836         BUG_ON(!in_softirq());
6837
6838         if (should_resched()) {
6839                 local_bh_enable();
6840                 __cond_resched();
6841                 local_bh_disable();
6842                 return 1;
6843         }
6844         return 0;
6845 }
6846 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6847
6848 /**
6849  * yield - yield the current processor to other threads.
6850  *
6851  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6852  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6853  */
6854 void __sched yield(void)
6855 {
6856         set_current_state(TASK_RUNNING);
6857         sys_sched_yield();
6858 }
6859 EXPORT_SYMBOL(yield);
6860
6861 /*
6862  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6863  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6864  *
6865  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6866  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6867  */
6868 void __sched io_schedule(void)
6869 {
6870         struct rq *rq = raw_rq();
6871
6872         delayacct_blkio_start();
6873         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6874         current->in_iowait = 1;
6875         schedule();
6876         current->in_iowait = 0;
6877         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6878         delayacct_blkio_end();
6879 }
6880 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6881
6882 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6883 {
6884         struct rq *rq = raw_rq();
6885         long ret;
6886
6887         delayacct_blkio_start();
6888         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6889         current->in_iowait = 1;
6890         ret = schedule_timeout(timeout);
6891         current->in_iowait = 0;
6892         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6893         delayacct_blkio_end();
6894         return ret;
6895 }
6896
6897 /**
6898  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6899  * @policy: scheduling class.
6900  *
6901  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6902  * by a given scheduling class.
6903  */
6904 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6905 {
6906         int ret = -EINVAL;
6907
6908         switch (policy) {
6909         case SCHED_FIFO:
6910         case SCHED_RR:
6911                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6912                 break;
6913         case SCHED_NORMAL:
6914         case SCHED_BATCH:
6915         case SCHED_IDLE:
6916                 ret = 0;
6917                 break;
6918         }
6919         return ret;
6920 }
6921
6922 /**
6923  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6924  * @policy: scheduling class.
6925  *
6926  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6927  * by a given scheduling class.
6928  */
6929 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6930 {
6931         int ret = -EINVAL;
6932
6933         switch (policy) {
6934         case SCHED_FIFO:
6935         case SCHED_RR:
6936                 ret = 1;
6937                 break;
6938         case SCHED_NORMAL:
6939         case SCHED_BATCH:
6940         case SCHED_IDLE:
6941                 ret = 0;
6942         }
6943         return ret;
6944 }
6945
6946 /**
6947  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6948  * @pid: pid of the process.
6949  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6950  *
6951  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6952  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6953  */
6954 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6955                 struct timespec __user *, interval)
6956 {
6957         struct task_struct *p;
6958         unsigned int time_slice;
6959         int retval;
6960         struct timespec t;
6961
6962         if (pid < 0)
6963                 return -EINVAL;
6964
6965         retval = -ESRCH;
6966         read_lock(&tasklist_lock);
6967         p = find_process_by_pid(pid);
6968         if (!p)
6969                 goto out_unlock;
6970
6971         retval = security_task_getscheduler(p);
6972         if (retval)
6973                 goto out_unlock;
6974
6975         /*
6976          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6977          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6978          */
6979         time_slice = 0;
6980         if (p->policy == SCHED_RR) {
6981                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6982         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6983                 struct sched_entity *se = &p->se;
6984                 unsigned long flags;
6985                 struct rq *rq;
6986
6987                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6988                 if (rq->cfs.load.weight)
6989                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6990                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6991         }
6992         read_unlock(&tasklist_lock);
6993         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6994         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6995         return retval;
6996
6997 out_unlock:
6998         read_unlock(&tasklist_lock);
6999         return retval;
7000 }
7001
7002 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7003
7004 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7005 {
7006         unsigned long free = 0;
7007         unsigned state;
7008
7009         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7010         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7011                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7012 #if BITS_PER_LONG == 32
7013         if (state == TASK_RUNNING)
7014                 printk(KERN_CONT " running  ");
7015         else
7016                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7017 #else
7018         if (state == TASK_RUNNING)
7019                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7020         else
7021                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7022 #endif
7023 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7024         free = stack_not_used(p);
7025 #endif
7026         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7027                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7028                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7029
7030         show_stack(p, NULL);
7031 }
7032
7033 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7034 {
7035         struct task_struct *g, *p;
7036
7037 #if BITS_PER_LONG == 32
7038         printk(KERN_INFO
7039                 "  task                PC stack   pid father\n");
7040 #else
7041         printk(KERN_INFO
7042                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7043 #endif
7044         read_lock(&tasklist_lock);
7045         do_each_thread(g, p) {
7046                 /*
7047                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7048                  * console might take alot of time:
7049                  */
7050                 touch_nmi_watchdog();
7051                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7052                         sched_show_task(p);
7053         } while_each_thread(g, p);
7054
7055         touch_all_softlockup_watchdogs();
7056
7057 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7058         sysrq_sched_debug_show();
7059 #endif
7060         read_unlock(&tasklist_lock);
7061         /*
7062          * Only show locks if all tasks are dumped:
7063          */
7064         if (state_filter == -1)
7065                 debug_show_all_locks();
7066 }
7067
7068 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7069 {
7070         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7071 }
7072
7073 /**
7074  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7075  * @idle: task in question
7076  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7077  *
7078  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7079  * flag, to make booting more robust.
7080  */
7081 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7082 {
7083         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7084         unsigned long flags;
7085
7086         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7087
7088         __sched_fork(idle);
7089         idle->se.exec_start = sched_clock();
7090
7091         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
7092         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7093         __set_task_cpu(idle, cpu);
7094
7095         rq->curr = rq->idle = idle;
7096 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7097         idle->oncpu = 1;
7098 #endif
7099         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7100
7101         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7102 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7103         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7104 #else
7105         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7106 #endif
7107         /*
7108          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7109          */
7110         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7111         ftrace_graph_init_task(idle);
7112 }
7113
7114 /*
7115  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7116  * indicates which cpus entered this state. This is used
7117  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7118  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7119  * always be CPU_BITS_NONE.
7120  */
7121 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7122
7123 /*
7124  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7125  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7126  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7127  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7128  * number of CPUs.
7129  *
7130  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7131  */
7132 static inline void sched_init_granularity(void)
7133 {
7134         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
7135         const unsigned long limit = 200000000;
7136
7137         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
7138         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
7139                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
7140
7141         sysctl_sched_latency *= factor;
7142         if (sysctl_sched_latency > limit)
7143                 sysctl_sched_latency = limit;
7144
7145         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
7146
7147         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
7148 }
7149
7150 #ifdef CONFIG_SMP
7151 /*
7152  * This is how migration works:
7153  *
7154  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7155  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7156  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7157  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7158  *    thread off the CPU)
7159  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7160  *    task is still in the wrong runqueue.
7161  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7162  *    it and puts it into the right queue.
7163  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7164  * 7) we wake up and the migration is done.
7165  */
7166
7167 /*
7168  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7169  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7170  * is removed from the allowed bitmask.
7171  *
7172  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7173  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7174  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7175  */
7176 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7177 {
7178         struct migration_req req;
7179         unsigned long flags;
7180         struct rq *rq;
7181         int ret = 0;
7182
7183         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7184         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7185                 ret = -EINVAL;
7186                 goto out;
7187         }
7188
7189         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7190                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7191                 ret = -EINVAL;
7192                 goto out;
7193         }
7194
7195         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7196                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7197         else {
7198                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7199                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7200         }
7201
7202         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7203         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7204                 goto out;
7205
7206         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7207                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7208                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7209
7210                 get_task_struct(mt);
7211                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7212                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7213                 put_task_struct(mt);
7214                 wait_for_completion(&req.done);
7215                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7216                 return 0;
7217         }
7218 out:
7219         task_rq_unlock(rq, &flags);
7220
7221         return ret;
7222 }
7223 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7224
7225 /*
7226  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7227  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7228  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7229  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7230  *
7231  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7232  * as the task is no longer on this CPU.
7233  *
7234  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7235  */
7236 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7237 {
7238         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7239         int ret = 0, on_rq;
7240
7241         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7242                 return ret;
7243
7244         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7245         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7246
7247         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7248         /* Already moved. */
7249         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7250                 goto done;
7251         /* Affinity changed (again). */
7252         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7253                 goto fail;
7254
7255         on_rq = p->se.on_rq;
7256         if (on_rq)
7257                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7258
7259         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7260         if (on_rq) {
7261                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7262                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7263         }
7264 done:
7265         ret = 1;
7266 fail:
7267         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7268         return ret;
7269 }
7270
7271 /*
7272  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7273  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7274  * another runqueue.
7275  */
7276 static int migration_thread(void *data)
7277 {
7278         int cpu = (long)data;
7279         struct rq *rq;
7280
7281         rq = cpu_rq(cpu);
7282         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7283
7284         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7285         while (!kthread_should_stop()) {
7286                 struct migration_req *req;
7287                 struct list_head *head;
7288
7289                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7290
7291                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7292                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7293                         break;
7294                 }
7295
7296                 if (rq->active_balance) {
7297                         active_load_balance(rq, cpu);
7298                         rq->active_balance = 0;
7299                 }
7300
7301                 head = &rq->migration_queue;
7302
7303                 if (list_empty(head)) {
7304                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7305                         schedule();
7306                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7307                         continue;
7308                 }
7309                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7310                 list_del_init(head->next);
7311
7312                 spin_unlock(&rq->lock);
7313                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7314                 local_irq_enable();
7315
7316                 complete(&req->done);
7317         }
7318         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7319
7320         return 0;
7321 }
7322
7323 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7324
7325 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7326 {
7327         int ret;
7328
7329         local_irq_disable();
7330         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7331         local_irq_enable();
7332         return ret;
7333 }
7334
7335 /*
7336  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7337  */
7338 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7339 {
7340         int dest_cpu;
7341         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7342
7343 again:
7344         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7345         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7346                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7347                         goto move;
7348
7349         /* Any allowed, online CPU? */
7350         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7351         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7352                 goto move;
7353
7354         /* No more Mr. Nice Guy. */
7355         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7356                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7357                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7358
7359                 /*
7360                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7361                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7362                  * leave kernel.
7363                  */
7364                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7365                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7366                                "longer affine to cpu%d\n",
7367                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7368                 }
7369         }
7370
7371 move:
7372         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7373         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7374                 goto again;
7375 }
7376
7377 /*
7378  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7379  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7380  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7381  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7382  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7383  */
7384 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7385 {
7386         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7387         unsigned long flags;
7388
7389         local_irq_save(flags);
7390         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7391         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7392         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7393         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7394         local_irq_restore(flags);
7395 }
7396
7397 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7398 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7399 {
7400         struct task_struct *p, *t;
7401
7402         read_lock(&tasklist_lock);
7403
7404         do_each_thread(t, p) {
7405                 if (p == current)
7406                         continue;
7407
7408                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7409                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7410         } while_each_thread(t, p);
7411
7412         read_unlock(&tasklist_lock);
7413 }
7414
7415 /*
7416  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7417  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7418  * Used by CPU offline code.
7419  */
7420 void sched_idle_next(void)
7421 {
7422         int this_cpu = smp_processor_id();
7423         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7424         struct task_struct *p = rq->idle;
7425         unsigned long flags;
7426
7427         /* cpu has to be offline */
7428         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7429
7430         /*
7431          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7432          * and interrupts disabled on the current cpu.
7433          */
7434         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7435
7436         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7437
7438         update_rq_clock(rq);
7439         activate_task(rq, p, 0);
7440
7441         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7442 }
7443
7444 /*
7445  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7446  * offline.
7447  */
7448 void idle_task_exit(void)
7449 {
7450         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7451
7452         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7453
7454         if (mm != &init_mm)
7455                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7456         mmdrop(mm);
7457 }
7458
7459 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7460 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7461 {
7462         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7463
7464         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7465         BUG_ON(!p->exit_state);
7466
7467         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7468         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7469
7470         get_task_struct(p);
7471
7472         /*
7473          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7474          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7475          * fine.
7476          */
7477         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7478         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7479         spin_lock_irq(&rq->lock);
7480
7481         put_task_struct(p);
7482 }
7483
7484 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7485 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7486 {
7487         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7488         struct task_struct *next;
7489
7490         for ( ; ; ) {
7491                 if (!rq->nr_running)
7492                         break;
7493                 update_rq_clock(rq);
7494                 next = pick_next_task(rq);
7495                 if (!next)
7496                         break;
7497                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7498                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7499
7500         }
7501 }
7502
7503 /*
7504  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7505  */
7506 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7507 {
7508         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7509         rq->calc_load_active = 0;
7510 }
7511 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7512
7513 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7514
7515 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7516         {
7517                 .procname       = "sched_domain",
7518                 .mode           = 0555,
7519         },
7520         {0, },
7521 };
7522
7523 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7524         {
7525                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7526                 .procname       = "kernel",
7527                 .mode           = 0555,
7528                 .child          = sd_ctl_dir,
7529         },
7530         {0, },
7531 };
7532
7533 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7534 {
7535         struct ctl_table *entry =
7536                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7537
7538         return entry;
7539 }
7540
7541 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7542 {
7543         struct ctl_table *entry;
7544
7545         /*
7546          * In the intermediate directories, both the child directory and
7547          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7548          * will always be set. In the lowest directory the names are
7549          * static strings and all have proc handlers.
7550          */
7551         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7552                 if (entry->child)
7553                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7554                 if (entry->proc_handler == NULL)
7555                         kfree(entry->procname);
7556         }
7557
7558         kfree(*tablep);
7559         *tablep = NULL;
7560 }
7561
7562 static void
7563 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7564                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7565                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7566 {
7567         entry->procname = procname;
7568         entry->data = data;
7569         entry->maxlen = maxlen;
7570         entry->mode = mode;
7571         entry->proc_handler = proc_handler;
7572 }
7573
7574 static struct ctl_table *
7575 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7576 {
7577         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7578
7579         if (table == NULL)
7580                 return NULL;
7581
7582         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7583                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7584         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7585                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7586         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7587                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7588         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7589                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7590         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7591                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7592         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7593                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7594         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7595                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7596         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7597                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7598         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7599                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7600         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7601                 &sd->cache_nice_tries,
7602                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7603         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7604                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7605         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7606                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7607         /* &table[12] is terminator */
7608
7609         return table;
7610 }
7611
7612 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7613 {
7614         struct ctl_table *entry, *table;
7615         struct sched_domain *sd;
7616         int domain_num = 0, i;
7617         char buf[32];
7618
7619         for_each_domain(cpu, sd)
7620                 domain_num++;
7621         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7622         if (table == NULL)
7623                 return NULL;
7624
7625         i = 0;
7626         for_each_domain(cpu, sd) {
7627                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7628                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7629                 entry->mode = 0555;
7630                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7631                 entry++;
7632                 i++;
7633         }
7634         return table;
7635 }
7636
7637 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7638 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7639 {
7640         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7641         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7642         char buf[32];
7643
7644         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7645         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7646
7647         if (entry == NULL)
7648                 return;
7649
7650         for_each_online_cpu(i) {
7651                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7652                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7653                 entry->mode = 0555;
7654                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7655                 entry++;
7656         }
7657
7658         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7659         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7660 }
7661
7662 /* may be called multiple times per register */
7663 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7664 {
7665         if (sd_sysctl_header)
7666                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7667         sd_sysctl_header = NULL;
7668         if (sd_ctl_dir[0].child)
7669                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7670 }
7671 #else
7672 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7673 {
7674 }
7675 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7676 {
7677 }
7678 #endif
7679
7680 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7681 {
7682         if (!rq->online) {
7683                 const struct sched_class *class;
7684
7685                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7686                 rq->online = 1;
7687
7688                 for_each_class(class) {
7689                         if (class->rq_online)
7690                                 class->rq_online(rq);
7691                 }
7692         }
7693 }
7694
7695 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7696 {
7697         if (rq->online) {
7698                 const struct sched_class *class;
7699
7700                 for_each_class(class) {
7701                         if (class->rq_offline)
7702                                 class->rq_offline(rq);
7703                 }
7704
7705                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7706                 rq->online = 0;
7707         }
7708 }
7709
7710 /*
7711  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7712  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7713  */
7714 static int __cpuinit
7715 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7716 {
7717         struct task_struct *p;
7718         int cpu = (long)hcpu;
7719         unsigned long flags;
7720         struct rq *rq;
7721
7722         switch (action) {
7723
7724         case CPU_UP_PREPARE:
7725         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7726                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7727                 if (IS_ERR(p))
7728                         return NOTIFY_BAD;
7729                 kthread_bind(p, cpu);
7730                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7731                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7732                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7733                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7734                 get_task_struct(p);
7735                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7736                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7737                 break;
7738
7739         case CPU_ONLINE:
7740         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7741                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7742                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7743
7744                 /* Update our root-domain */
7745                 rq = cpu_rq(cpu);
7746                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7747                 if (rq->rd) {
7748                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7749
7750                         set_rq_online(rq);
7751                 }
7752                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7753                 break;
7754
7755 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7756         case CPU_UP_CANCELED:
7757         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7758                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7759                         break;
7760                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7761                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7762                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7763                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7764                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7765                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7766                 break;
7767
7768         case CPU_DEAD:
7769         case CPU_DEAD_FROZEN:
7770                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7771                 migrate_live_tasks(cpu);
7772                 rq = cpu_rq(cpu);
7773                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7774                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7775                 rq->migration_thread = NULL;
7776                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7777                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7778                 update_rq_clock(rq);
7779                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7780                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7781                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7782                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7783                 migrate_dead_tasks(cpu);
7784                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7785                 cpuset_unlock();
7786                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7787                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7788                 calc_global_load_remove(rq);
7789                 /*
7790                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7791                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7792                  * the requestors.
7793                  */
7794                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7795                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7796                         struct migration_req *req;
7797
7798                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7799                                          struct migration_req, list);
7800                         list_del_init(&req->list);
7801                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7802                         complete(&req->done);
7803                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7804                 }
7805                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7806                 break;
7807
7808         case CPU_DYING:
7809         case CPU_DYING_FROZEN:
7810                 /* Update our root-domain */
7811                 rq = cpu_rq(cpu);
7812                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7813                 if (rq->rd) {
7814                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7815                         set_rq_offline(rq);
7816                 }
7817                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7818                 break;
7819 #endif
7820         }
7821         return NOTIFY_OK;
7822 }
7823
7824 /*
7825  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7826  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7827  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7828  */
7829 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7830         .notifier_call = migration_call,
7831         .priority = 10
7832 };
7833
7834 static int __init migration_init(void)
7835 {
7836         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7837         int err;
7838
7839         /* Start one for the boot CPU: */
7840         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7841         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7842         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7843         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7844
7845         return 0;
7846 }
7847 early_initcall(migration_init);
7848 #endif
7849
7850 #ifdef CONFIG_SMP
7851
7852 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7853
7854 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7855                                   struct cpumask *groupmask)
7856 {
7857         struct sched_group *group = sd->groups;
7858         char str[256];
7859
7860         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7861         cpumask_clear(groupmask);
7862
7863         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7864
7865         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7866                 printk("does not load-balance\n");
7867                 if (sd->parent)
7868                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7869                                         " has parent");
7870                 return -1;
7871         }
7872
7873         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7874
7875         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7876                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7877                                 "CPU%d\n", cpu);
7878         }
7879         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7880                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7881                                 " CPU%d\n", cpu);
7882         }
7883
7884         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7885         do {
7886                 if (!group) {
7887                         printk("\n");
7888                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7889                         break;
7890                 }
7891
7892                 if (!group->cpu_power) {
7893                         printk(KERN_CONT "\n");
7894                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7895                                         "set\n");
7896                         break;
7897                 }
7898
7899                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7900                         printk(KERN_CONT "\n");
7901                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7902                         break;
7903                 }
7904
7905                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7906                         printk(KERN_CONT "\n");
7907                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7908                         break;
7909                 }
7910
7911                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7912
7913                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7914
7915                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7916                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7917                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7918                                 group->cpu_power);
7919                 }
7920
7921                 group = group->next;
7922         } while (group != sd->groups);
7923         printk(KERN_CONT "\n");
7924
7925         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7926                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7927
7928         if (sd->parent &&
7929             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7930                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7931                         "of domain->span\n");
7932         return 0;
7933 }
7934
7935 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7936 {
7937         cpumask_var_t groupmask;
7938         int level = 0;
7939
7940         if (!sd) {
7941                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7942                 return;
7943         }
7944
7945         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7946
7947         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7948                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7949                 return;
7950         }
7951
7952         for (;;) {
7953                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7954                         break;
7955                 level++;
7956                 sd = sd->parent;
7957                 if (!sd)
7958                         break;
7959         }
7960         free_cpumask_var(groupmask);
7961 }
7962 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7963 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7964 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7965
7966 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7967 {
7968         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7969                 return 1;
7970
7971         /* Following flags need at least 2 groups */
7972         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7973                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7974                          SD_BALANCE_FORK |
7975                          SD_BALANCE_EXEC |
7976                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7977                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7978                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7979                         return 0;
7980         }
7981
7982         /* Following flags don't use groups */
7983         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7984                          SD_WAKE_AFFINE |
7985                          SD_WAKE_BALANCE))
7986                 return 0;
7987
7988         return 1;
7989 }
7990
7991 static int
7992 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7993 {
7994         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7995
7996         if (sd_degenerate(parent))
7997                 return 1;
7998
7999         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8000                 return 0;
8001
8002         /* Does parent contain flags not in child? */
8003         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
8004         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
8005                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
8006         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8007         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8008                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8009                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8010                                 SD_BALANCE_FORK |
8011                                 SD_BALANCE_EXEC |
8012                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8013                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8014                 if (nr_node_ids == 1)
8015                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8016         }
8017         if (~cflags & pflags)
8018                 return 0;
8019
8020         return 1;
8021 }
8022
8023 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8024 {
8025         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8026
8027         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8028         free_cpumask_var(rd->online);
8029         free_cpumask_var(rd->span);
8030         kfree(rd);
8031 }
8032
8033 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8034 {
8035         struct root_domain *old_rd = NULL;
8036         unsigned long flags;
8037
8038         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8039
8040         if (rq->rd) {
8041                 old_rd = rq->rd;
8042
8043                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8044                         set_rq_offline(rq);
8045
8046                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8047
8048                 /*
8049                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8050                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8051                  * in this function:
8052                  */
8053                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8054                         old_rd = NULL;
8055         }
8056
8057         atomic_inc(&rd->refcount);
8058         rq->rd = rd;
8059
8060         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8061         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8062                 set_rq_online(rq);
8063
8064         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8065
8066         if (old_rd)
8067                 free_rootdomain(old_rd);
8068 }
8069
8070 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8071 {
8072         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8073
8074         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8075
8076         if (bootmem)
8077                 gfp = GFP_NOWAIT;
8078
8079         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8080                 goto out;
8081         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8082                 goto free_span;
8083         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8084                 goto free_online;
8085
8086         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8087                 goto free_rto_mask;
8088         return 0;
8089
8090 free_rto_mask:
8091         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8092 free_online:
8093         free_cpumask_var(rd->online);
8094 free_span:
8095         free_cpumask_var(rd->span);
8096 out:
8097         return -ENOMEM;
8098 }
8099
8100 static void init_defrootdomain(void)
8101 {
8102         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8103
8104         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8105 }
8106
8107 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8108 {
8109         struct root_domain *rd;
8110
8111         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8112         if (!rd)
8113                 return NULL;
8114
8115         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8116                 kfree(rd);
8117                 return NULL;
8118         }
8119
8120         return rd;
8121 }
8122
8123 /*
8124  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8125  * hold the hotplug lock.
8126  */
8127 static void
8128 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8129 {
8130         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8131         struct sched_domain *tmp;
8132
8133         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8134         for (tmp = sd; tmp; ) {
8135                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8136                 if (!parent)
8137                         break;
8138
8139                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8140                         tmp->parent = parent->parent;
8141                         if (parent->parent)
8142                                 parent->parent->child = tmp;
8143                 } else
8144                         tmp = tmp->parent;
8145         }
8146
8147         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8148                 sd = sd->parent;
8149                 if (sd)
8150                         sd->child = NULL;
8151         }
8152
8153         sched_domain_debug(sd, cpu);
8154
8155         rq_attach_root(rq, rd);
8156         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8157 }
8158
8159 /* cpus with isolated domains */
8160 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8161
8162 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8163 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8164 {
8165         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8166         return 1;
8167 }
8168
8169 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8170
8171 /*
8172  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8173  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8174  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8175  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8176  *
8177  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8178  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8179  * and ->cpu_power to 0.
8180  */
8181 static void
8182 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8183                         const struct cpumask *cpu_map,
8184                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8185                                         struct sched_group **sg,
8186                                         struct cpumask *tmpmask),
8187                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8188 {
8189         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8190         int i;
8191
8192         cpumask_clear(covered);
8193
8194         for_each_cpu(i, span) {
8195                 struct sched_group *sg;
8196                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8197                 int j;
8198
8199                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8200                         continue;
8201
8202                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8203                 sg->cpu_power = 0;
8204
8205                 for_each_cpu(j, span) {
8206                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8207                                 continue;
8208
8209                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8210                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8211                 }
8212                 if (!first)
8213                         first = sg;
8214                 if (last)
8215                         last->next = sg;
8216                 last = sg;
8217         }
8218         last->next = first;
8219 }
8220
8221 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8222
8223 #ifdef CONFIG_NUMA
8224
8225 /**
8226  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8227  * @node: node whose sched_domain we're building
8228  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8229  *
8230  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8231  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8232  *
8233  * Should use nodemask_t.
8234  */
8235 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8236 {
8237         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8238
8239         min_val = INT_MAX;
8240
8241         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8242                 /* Start at @node */
8243                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8244
8245                 if (!nr_cpus_node(n))
8246                         continue;
8247
8248                 /* Skip already used nodes */
8249                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8250                         continue;
8251
8252                 /* Simple min distance search */
8253                 val = node_distance(node, n);
8254
8255                 if (val < min_val) {
8256                         min_val = val;
8257                         best_node = n;
8258                 }
8259         }
8260
8261         node_set(best_node, *used_nodes);
8262         return best_node;
8263 }
8264
8265 /**
8266  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8267  * @node: node whose cpumask we're constructing
8268  * @span: resulting cpumask
8269  *
8270  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8271  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8272  * out optimally.
8273  */
8274 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8275 {
8276         nodemask_t used_nodes;
8277         int i;
8278
8279         cpumask_clear(span);
8280         nodes_clear(used_nodes);
8281
8282         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8283         node_set(node, used_nodes);
8284
8285         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8286                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8287
8288                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8289         }
8290 }
8291 #endif /* CONFIG_NUMA */
8292
8293 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8294
8295 /*
8296  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8297  *
8298  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8299  *   and struct sched_domain. )
8300  */
8301 struct static_sched_group {
8302         struct sched_group sg;
8303         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8304 };
8305
8306 struct static_sched_domain {
8307         struct sched_domain sd;
8308         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8309 };
8310
8311 struct s_data {
8312 #ifdef CONFIG_NUMA
8313         int                     sd_allnodes;
8314         cpumask_var_t           domainspan;
8315         cpumask_var_t           covered;
8316         cpumask_var_t           notcovered;
8317 #endif
8318         cpumask_var_t           nodemask;
8319         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8320         cpumask_var_t           this_core_map;
8321         cpumask_var_t           send_covered;
8322         cpumask_var_t           tmpmask;
8323         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8324         struct root_domain      *rd;
8325 };
8326
8327 enum s_alloc {
8328         sa_sched_groups = 0,
8329         sa_rootdomain,
8330         sa_tmpmask,
8331         sa_send_covered,
8332         sa_this_core_map,
8333         sa_this_sibling_map,
8334         sa_nodemask,
8335         sa_sched_group_nodes,
8336 #ifdef CONFIG_NUMA
8337         sa_notcovered,
8338         sa_covered,
8339         sa_domainspan,
8340 #endif
8341         sa_none,
8342 };
8343
8344 /*
8345  * SMT sched-domains:
8346  */
8347 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8348 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8349 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8350
8351 static int
8352 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8353                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8354 {
8355         if (sg)
8356                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8357         return cpu;
8358 }
8359 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8360
8361 /*
8362  * multi-core sched-domains:
8363  */
8364 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8365 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8366 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8367 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8368
8369 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8370 static int
8371 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8372                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8373 {
8374         int group;
8375
8376         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8377         group = cpumask_first(mask);
8378         if (sg)
8379                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8380         return group;
8381 }
8382 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8383 static int
8384 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8385                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8386 {
8387         if (sg)
8388                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8389         return cpu;
8390 }
8391 #endif
8392
8393 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8394 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8395
8396 static int
8397 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8398                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8399 {
8400         int group;
8401 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8402         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8403         group = cpumask_first(mask);
8404 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8405         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8406         group = cpumask_first(mask);
8407 #else
8408         group = cpu;
8409 #endif
8410         if (sg)
8411                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8412         return group;
8413 }
8414
8415 #ifdef CONFIG_NUMA
8416 /*
8417  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8418  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8419  * gets dynamically allocated.
8420  */
8421 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8422 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8423
8424 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8425 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8426
8427 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8428                                  struct sched_group **sg,
8429                                  struct cpumask *nodemask)
8430 {
8431         int group;
8432
8433         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8434         group = cpumask_first(nodemask);
8435
8436         if (sg)
8437                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8438         return group;
8439 }
8440
8441 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8442 {
8443         struct sched_group *sg = group_head;
8444         int j;
8445
8446         if (!sg)
8447                 return;
8448         do {
8449                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8450                         struct sched_domain *sd;
8451
8452                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8453                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8454                                 /*
8455                                  * Only add "power" once for each
8456                                  * physical package.
8457                                  */
8458                                 continue;
8459                         }
8460
8461                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8462                 }
8463                 sg = sg->next;
8464         } while (sg != group_head);
8465 }
8466
8467 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8468                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8469 {
8470         struct sched_domain *sd;
8471         struct sched_group *sg, *prev;
8472         int n, j;
8473
8474         cpumask_clear(d->covered);
8475         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8476         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8477                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8478                 goto out;
8479         }
8480
8481         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8482         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8483
8484         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8485                           GFP_KERNEL, num);
8486         if (!sg) {
8487                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8488                        num);
8489                 return -ENOMEM;
8490         }
8491         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8492
8493         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8494                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8495                 sd->groups = sg;
8496         }
8497
8498         sg->cpu_power = 0;
8499         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8500         sg->next = sg;
8501         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8502
8503         prev = sg;
8504         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8505                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8506                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8507                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8508                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8509                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8510                         break;
8511                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8512                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8513                         continue;
8514                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8515                                   GFP_KERNEL, num);
8516                 if (!sg) {
8517                         printk(KERN_WARNING
8518                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8519                         return -ENOMEM;
8520                 }
8521                 sg->cpu_power = 0;
8522                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8523                 sg->next = prev->next;
8524                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8525                 prev->next = sg;
8526                 prev = sg;
8527         }
8528 out:
8529         return 0;
8530 }
8531 #endif /* CONFIG_NUMA */
8532
8533 #ifdef CONFIG_NUMA
8534 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8535 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8536                               struct cpumask *nodemask)
8537 {
8538         int cpu, i;
8539
8540         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8541                 struct sched_group **sched_group_nodes
8542                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8543
8544                 if (!sched_group_nodes)
8545                         continue;
8546
8547                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8548                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8549
8550                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8551                         if (cpumask_empty(nodemask))
8552                                 continue;
8553
8554                         if (sg == NULL)
8555                                 continue;
8556                         sg = sg->next;
8557 next_sg:
8558                         oldsg = sg;
8559                         sg = sg->next;
8560                         kfree(oldsg);
8561                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8562                                 goto next_sg;
8563                 }
8564                 kfree(sched_group_nodes);
8565                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8566         }
8567 }
8568 #else /* !CONFIG_NUMA */
8569 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8570                               struct cpumask *nodemask)
8571 {
8572 }
8573 #endif /* CONFIG_NUMA */
8574
8575 /*
8576  * Initialize sched groups cpu_power.
8577  *
8578  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8579  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8580  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8581  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8582  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8583  * less cpu_power.
8584  */
8585 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8586 {
8587         struct sched_domain *child;
8588         struct sched_group *group;
8589         long power;
8590         int weight;
8591
8592         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8593
8594         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8595                 return;
8596
8597         child = sd->child;
8598
8599         sd->groups->cpu_power = 0;
8600
8601         if (!child) {
8602                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8603                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8604                 /*
8605                  * SMT siblings share the power of a single core.
8606                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8607                  * that one core than a single thread would have,
8608                  * reflect that in sd->smt_gain.
8609                  */
8610                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8611                         power *= sd->smt_gain;
8612                         power /= weight;
8613                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8614                 }
8615                 sd->groups->cpu_power += power;
8616                 return;
8617         }
8618
8619         /*
8620          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8621          */
8622         group = child->groups;
8623         do {
8624                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8625                 group = group->next;
8626         } while (group != child->groups);
8627 }
8628
8629 /*
8630  * Initializers for schedule domains
8631  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8632  */
8633
8634 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8635 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8636 #else
8637 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8638 #endif
8639
8640 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8641
8642 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8643 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8644 {                                                               \
8645         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8646         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8647         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8648         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8649 }
8650
8651 SD_INIT_FUNC(CPU)
8652 #ifdef CONFIG_NUMA
8653  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8654  SD_INIT_FUNC(NODE)
8655 #endif
8656 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8657  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8658 #endif
8659 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8660  SD_INIT_FUNC(MC)
8661 #endif
8662
8663 static int default_relax_domain_level = -1;
8664
8665 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8666 {
8667         unsigned long val;
8668
8669         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8670         if (val < SD_LV_MAX)
8671                 default_relax_domain_level = val;
8672
8673         return 1;
8674 }
8675 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8676
8677 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8678                                  struct sched_domain_attr *attr)
8679 {
8680         int request;
8681
8682         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8683                 if (default_relax_domain_level < 0)
8684                         return;
8685                 else
8686                         request = default_relax_domain_level;
8687         } else
8688                 request = attr->relax_domain_level;
8689         if (request < sd->level) {
8690                 /* turn off idle balance on this domain */
8691                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8692         } else {
8693                 /* turn on idle balance on this domain */
8694                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8695         }
8696 }
8697
8698 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8699                                  const struct cpumask *cpu_map)
8700 {
8701         switch (what) {
8702         case sa_sched_groups:
8703                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8704                 d->sched_group_nodes = NULL;
8705         case sa_rootdomain:
8706                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8707         case sa_tmpmask:
8708                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8709         case sa_send_covered:
8710                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8711         case sa_this_core_map:
8712                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8713         case sa_this_sibling_map:
8714                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8715         case sa_nodemask:
8716                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8717         case sa_sched_group_nodes:
8718 #ifdef CONFIG_NUMA
8719                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8720         case sa_notcovered:
8721                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8722         case sa_covered:
8723                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8724         case sa_domainspan:
8725                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8726 #endif
8727         case sa_none:
8728                 break;
8729         }
8730 }
8731
8732 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8733                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8734 {
8735 #ifdef CONFIG_NUMA
8736         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8737                 return sa_none;
8738         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8739                 return sa_domainspan;
8740         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8741                 return sa_covered;
8742         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8743         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8744                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8745         if (!d->sched_group_nodes) {
8746                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8747                 return sa_notcovered;
8748         }
8749         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8750 #endif
8751         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8752                 return sa_sched_group_nodes;
8753         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8754                 return sa_nodemask;
8755         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8756                 return sa_this_sibling_map;
8757         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8758                 return sa_this_core_map;
8759         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8760                 return sa_send_covered;
8761         d->rd = alloc_rootdomain();
8762         if (!d->rd) {
8763                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8764                 return sa_tmpmask;
8765         }
8766         return sa_rootdomain;
8767 }
8768
8769 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8770         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8771 {
8772         struct sched_domain *sd = NULL;
8773 #ifdef CONFIG_NUMA
8774         struct sched_domain *parent;
8775
8776         d->sd_allnodes = 0;
8777         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8778             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8779                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8780                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8781                 set_domain_attribute(sd, attr);
8782                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8783                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8784                 d->sd_allnodes = 1;
8785         }
8786         parent = sd;
8787
8788         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8789         SD_INIT(sd, NODE);
8790         set_domain_attribute(sd, attr);
8791         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8792         sd->parent = parent;
8793         if (parent)
8794                 parent->child = sd;
8795         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8796 #endif
8797         return sd;
8798 }
8799
8800 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8801         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8802         struct sched_domain *parent, int i)
8803 {
8804         struct sched_domain *sd;
8805         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8806         SD_INIT(sd, CPU);
8807         set_domain_attribute(sd, attr);
8808         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8809         sd->parent = parent;
8810         if (parent)
8811                 parent->child = sd;
8812         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8813         return sd;
8814 }
8815
8816 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8817         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8818         struct sched_domain *parent, int i)
8819 {
8820         struct sched_domain *sd = parent;
8821 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8822         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8823         SD_INIT(sd, MC);
8824         set_domain_attribute(sd, attr);
8825         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8826         sd->parent = parent;
8827         parent->child = sd;
8828         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8829 #endif
8830         return sd;
8831 }
8832
8833 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8834         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8835         struct sched_domain *parent, int i)
8836 {
8837         struct sched_domain *sd = parent;
8838 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8839         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8840         SD_INIT(sd, SIBLING);
8841         set_domain_attribute(sd, attr);
8842         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8843         sd->parent = parent;
8844         parent->child = sd;
8845         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8846 #endif
8847         return sd;
8848 }
8849
8850 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8851                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8852 {
8853         switch (l) {
8854 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8855         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8856                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8857                             topology_thread_cpumask(cpu));
8858                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8859                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8860                                                 &cpu_to_cpu_group,
8861                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8862                 break;
8863 #endif
8864 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8865         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8866                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8867                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8868                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8869                                                 &cpu_to_core_group,
8870                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8871                 break;
8872 #endif
8873         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8874                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8875                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8876                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8877                                                 &cpu_to_phys_group,
8878                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8879                 break;
8880 #ifdef CONFIG_NUMA
8881         case SD_LV_ALLNODES:
8882                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8883                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8884                 break;
8885 #endif
8886         default:
8887                 break;
8888         }
8889 }
8890
8891 /*
8892  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8893  * to the individual cpus
8894  */
8895 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8896                                  struct sched_domain_attr *attr)
8897 {
8898         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8899         struct s_data d;
8900         struct sched_domain *sd;
8901         int i;
8902 #ifdef CONFIG_NUMA
8903         d.sd_allnodes = 0;
8904 #endif
8905
8906         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8907         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8908                 goto error;
8909         alloc_state = sa_sched_groups;
8910
8911         /*
8912          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8913          */
8914         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8915                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8916                             cpu_map);
8917
8918                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8919                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8920                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8921                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8922         }
8923
8924         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8925                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8926                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8927         }
8928
8929         /* Set up physical groups */
8930         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8931                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8932
8933 #ifdef CONFIG_NUMA
8934         /* Set up node groups */
8935         if (d.sd_allnodes)
8936                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8937
8938         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8939                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8940                         goto error;
8941 #endif
8942
8943         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8944 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8945         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8946                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8947                 init_sched_groups_power(i, sd);
8948         }
8949 #endif
8950 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8951         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8952                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8953                 init_sched_groups_power(i, sd);
8954         }
8955 #endif
8956
8957         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8958                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8959                 init_sched_groups_power(i, sd);
8960         }
8961
8962 #ifdef CONFIG_NUMA
8963         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8964                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8965
8966         if (d.sd_allnodes) {
8967                 struct sched_group *sg;
8968
8969                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8970                                                                 d.tmpmask);
8971                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8972         }
8973 #endif
8974
8975         /* Attach the domains */
8976         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8977 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8978                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8979 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8980                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8981 #else
8982                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8983 #endif
8984                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8985         }
8986
8987         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8988         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8989         return 0;
8990
8991 error:
8992         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8993         return -ENOMEM;
8994 }
8995
8996 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8997 {
8998         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8999 }
9000
9001 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9002 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9003 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9004                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9005
9006 /*
9007  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9008  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9009  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9010  */
9011 static cpumask_var_t fallback_doms;
9012
9013 /*
9014  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9015  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9016  * or 0 if it stayed the same.
9017  */
9018 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9019 {
9020         return 0;
9021 }
9022
9023 /*
9024  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9025  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9026  * exclude other special cases in the future.
9027  */
9028 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9029 {
9030         int err;
9031
9032         arch_update_cpu_topology();
9033         ndoms_cur = 1;
9034         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9035         if (!doms_cur)
9036                 doms_cur = fallback_doms;
9037         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9038         dattr_cur = NULL;
9039         err = build_sched_domains(doms_cur);
9040         register_sched_domain_sysctl();
9041
9042         return err;
9043 }
9044
9045 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9046                                        struct cpumask *tmpmask)
9047 {
9048         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9049 }
9050
9051 /*
9052  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9053  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9054  */
9055 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9056 {
9057         /* Save because hotplug lock held. */
9058         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9059         int i;
9060
9061         for_each_cpu(i, cpu_map)
9062                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9063         synchronize_sched();
9064         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9065 }
9066
9067 /* handle null as "default" */
9068 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9069                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9070 {
9071         struct sched_domain_attr tmp;
9072
9073         /* fast path */
9074         if (!new && !cur)
9075                 return 1;
9076
9077         tmp = SD_ATTR_INIT;
9078         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9079                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9080                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9081 }
9082
9083 /*
9084  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9085  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9086  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9087  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9088  *
9089  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9090  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9091  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9092  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9093  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9094  * it as it is.
9095  *
9096  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9097  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9098  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9099  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9100  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9101  * to be rebuilt.
9102  *
9103  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9104  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9105  * and it will not create the default domain.
9106  *
9107  * Call with hotplug lock held
9108  */
9109 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9110 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9111                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9112 {
9113         int i, j, n;
9114         int new_topology;
9115
9116         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9117
9118         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9119         unregister_sched_domain_sysctl();
9120
9121         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9122         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9123
9124         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9125
9126         /* Destroy deleted domains */
9127         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9128                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9129                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9130                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9131                                 goto match1;
9132                 }
9133                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9134                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9135 match1:
9136                 ;
9137         }
9138
9139         if (doms_new == NULL) {
9140                 ndoms_cur = 0;
9141                 doms_new = fallback_doms;
9142                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
9143                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9144         }
9145
9146         /* Build new domains */
9147         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9148                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9149                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9150                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9151                                 goto match2;
9152                 }
9153                 /* no match - add a new doms_new */
9154                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9155                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9156 match2:
9157                 ;
9158         }
9159
9160         /* Remember the new sched domains */
9161         if (doms_cur != fallback_doms)
9162                 kfree(doms_cur);
9163         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9164         doms_cur = doms_new;
9165         dattr_cur = dattr_new;
9166         ndoms_cur = ndoms_new;
9167
9168         register_sched_domain_sysctl();
9169
9170         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9171 }
9172
9173 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9174 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9175 {
9176         get_online_cpus();
9177
9178         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9179         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9180
9181         rebuild_sched_domains();
9182         put_online_cpus();
9183 }
9184
9185 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9186 {
9187         unsigned int level = 0;
9188
9189         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9190                 return -EINVAL;
9191
9192         /*
9193          * level is always be positive so don't check for
9194          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9195          * What happens on 0 or 1 byte write,
9196          * need to check for count as well?
9197          */
9198
9199         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9200                 return -EINVAL;
9201
9202         if (smt)
9203                 sched_smt_power_savings = level;
9204         else
9205                 sched_mc_power_savings = level;
9206
9207         arch_reinit_sched_domains();
9208
9209         return count;
9210 }
9211
9212 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9213 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9214                                            char *page)
9215 {
9216         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9217 }
9218 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9219                                             const char *buf, size_t count)
9220 {
9221         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9222 }
9223 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9224                          sched_mc_power_savings_show,
9225                          sched_mc_power_savings_store);
9226 #endif
9227
9228 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9229 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9230                                             char *page)
9231 {
9232         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9233 }
9234 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9235                                              const char *buf, size_t count)
9236 {
9237         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9238 }
9239 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9240                    sched_smt_power_savings_show,
9241                    sched_smt_power_savings_store);
9242 #endif
9243
9244 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9245 {
9246         int err = 0;
9247
9248 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9249         if (smt_capable())
9250                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9251                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9252 #endif
9253 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9254         if (!err && mc_capable())
9255                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9256                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9257 #endif
9258         return err;
9259 }
9260 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9261
9262 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9263 /*
9264  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9265  * When cpusets are enabled they take over this function.
9266  */
9267 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9268                                 unsigned long action, void *hcpu)
9269 {
9270         switch (action) {
9271         case CPU_ONLINE:
9272         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9273         case CPU_DEAD:
9274         case CPU_DEAD_FROZEN:
9275                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9276                 return NOTIFY_OK;
9277
9278         default:
9279                 return NOTIFY_DONE;
9280         }
9281 }
9282 #endif
9283
9284 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9285                                 unsigned long action, void *hcpu)
9286 {
9287         int cpu = (int)(long)hcpu;
9288
9289         switch (action) {
9290         case CPU_DOWN_PREPARE:
9291         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9292                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9293                 return NOTIFY_OK;
9294
9295         case CPU_DOWN_FAILED:
9296         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9297         case CPU_ONLINE:
9298         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9299                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9300                 return NOTIFY_OK;
9301
9302         default:
9303                 return NOTIFY_DONE;
9304         }
9305 }
9306
9307 void __init sched_init_smp(void)
9308 {
9309         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9310
9311         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9312
9313 #if defined(CONFIG_NUMA)
9314         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9315                                                                 GFP_KERNEL);
9316         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9317 #endif
9318         get_online_cpus();
9319         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9320         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9321         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9322         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9323                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9324         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9325         put_online_cpus();
9326
9327 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9328         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9329         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9330 #endif
9331
9332         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9333         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9334
9335         init_hrtick();
9336
9337         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9338         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9339                 BUG();
9340         sched_init_granularity();
9341         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9342
9343         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9344         init_sched_rt_class();
9345 }
9346 #else
9347 void __init sched_init_smp(void)
9348 {
9349         sched_init_granularity();
9350 }
9351 #endif /* CONFIG_SMP */
9352
9353 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9354
9355 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9356 {
9357         return in_lock_functions(addr) ||
9358                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9359                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9360 }
9361
9362 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9363 {
9364         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9365         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9366 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9367         cfs_rq->rq = rq;
9368 #endif
9369         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9370 }
9371
9372 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9373 {
9374         struct rt_prio_array *array;
9375         int i;
9376
9377         array = &rt_rq->active;
9378         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9379                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9380                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9381         }
9382         /* delimiter for bitsearch: */
9383         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9384
9385 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9386         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9387 #ifdef CONFIG_SMP
9388         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9389 #endif
9390 #endif
9391 #ifdef CONFIG_SMP
9392         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9393         rt_rq->overloaded = 0;
9394         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9395 #endif
9396
9397         rt_rq->rt_time = 0;
9398         rt_rq->rt_throttled = 0;
9399         rt_rq->rt_runtime = 0;
9400         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9401
9402 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9403         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9404         rt_rq->rq = rq;
9405 #endif
9406 }
9407
9408 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9409 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9410                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9411                                 struct sched_entity *parent)
9412 {
9413         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9414         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9415         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9416         cfs_rq->tg = tg;
9417         if (add)
9418                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9419
9420         tg->se[cpu] = se;
9421         /* se could be NULL for init_task_group */
9422         if (!se)
9423                 return;
9424
9425         if (!parent)
9426                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9427         else
9428                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9429
9430         se->my_q = cfs_rq;
9431         se->load.weight = tg->shares;
9432         se->load.inv_weight = 0;
9433         se->parent = parent;
9434 }
9435 #endif
9436
9437 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9438 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9439                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9440                 struct sched_rt_entity *parent)
9441 {
9442         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9443
9444         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9445         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9446         rt_rq->tg = tg;
9447         rt_rq->rt_se = rt_se;
9448         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9449         if (add)
9450                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9451
9452         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9453         if (!rt_se)
9454                 return;
9455
9456         if (!parent)
9457                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9458         else
9459                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9460
9461         rt_se->my_q = rt_rq;
9462         rt_se->parent = parent;
9463         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9464 }
9465 #endif
9466
9467 void __init sched_init(void)
9468 {
9469         int i, j;
9470         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9471
9472 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9473         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9474 #endif
9475 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9476         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9477 #endif
9478 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9479         alloc_size *= 2;
9480 #endif
9481 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9482         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9483 #endif
9484         /*
9485          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9486          * we use alloc_bootmem().
9487          */
9488         if (alloc_size) {
9489                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9490
9491 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9492                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9493                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9494
9495                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9496                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9497
9498 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9499                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9500                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9501
9502                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9503                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9504 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9505 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9507                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9508                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9509
9510                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9511                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9512
9513 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9514                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9515                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9516
9517                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9518                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9519 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9520 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9521 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9522                 for_each_possible_cpu(i) {
9523                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9524                         ptr += cpumask_size();
9525                 }
9526 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9527         }
9528
9529 #ifdef CONFIG_SMP
9530         init_defrootdomain();
9531 #endif
9532
9533         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9534                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9535
9536 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9537         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9538                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9539 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9540         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9541                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9542 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9543 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9544
9545 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9546         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9547         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9548
9549 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9550         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9551         init_task_group.parent = &root_task_group;
9552         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9553 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9554 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9555
9556         for_each_possible_cpu(i) {
9557                 struct rq *rq;
9558
9559                 rq = cpu_rq(i);
9560                 spin_lock_init(&rq->lock);
9561                 rq->nr_running = 0;
9562                 rq->calc_load_active = 0;
9563                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9564                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9565                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9566 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9567                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9568                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9569 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9570                 /*
9571                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9572                  *
9573                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9574                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9575                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9576                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9577                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9578                  * (se->load.weight).
9579                  *
9580                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9581                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9582                  * then A0's share of the cpu resource is:
9583                  *
9584                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9585                  *
9586                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9587                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9588                  */
9589                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9590 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9591                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9592                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9593                 /*
9594                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9595                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9596                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9597                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9598                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9599                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9600                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9601                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9602                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9603                  */
9604                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9605                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9606                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9607                                 root_task_group.se[i]);
9608
9609 #endif
9610 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9611
9612                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9613 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9614                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9615 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9616                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9617 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9618                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9619                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9620                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9621                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9622                                 root_task_group.rt_se[i]);
9623 #endif
9624 #endif
9625
9626                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9627                         rq->cpu_load[j] = 0;
9628 #ifdef CONFIG_SMP
9629                 rq->sd = NULL;
9630                 rq->rd = NULL;
9631                 rq->post_schedule = 0;
9632                 rq->active_balance = 0;
9633                 rq->next_balance = jiffies;
9634                 rq->push_cpu = 0;
9635                 rq->cpu = i;
9636                 rq->online = 0;
9637                 rq->migration_thread = NULL;
9638                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9639                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9640 #endif
9641                 init_rq_hrtick(rq);
9642                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9643         }
9644
9645         set_load_weight(&init_task);
9646
9647 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9648         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9649 #endif
9650
9651 #ifdef CONFIG_SMP
9652         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9653 #endif
9654
9655 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9656         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9657 #endif
9658
9659         /*
9660          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9661          */
9662         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9663         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9664
9665         /*
9666          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9667          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9668          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9669          * when this runqueue becomes "idle".
9670          */
9671         init_idle(current, smp_processor_id());
9672
9673         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9674
9675         /*
9676          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9677          */
9678         current->sched_class = &fair_sched_class;
9679
9680         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9681         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9682 #ifdef CONFIG_SMP
9683 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9684         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9685         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9686 #endif
9687         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9688 #endif /* SMP */
9689
9690         perf_counter_init();
9691
9692         scheduler_running = 1;
9693 }
9694
9695 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9696 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9697 {
9698         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9699
9700         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9701 }
9702
9703 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9704 {
9705 #ifdef in_atomic
9706         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9707
9708         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9709             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9710                 return;
9711         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9712                 return;
9713         prev_jiffy = jiffies;
9714
9715         printk(KERN_ERR
9716                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9717                         file, line);
9718         printk(KERN_ERR
9719                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9720                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9721                         current->pid, current->comm);
9722
9723         debug_show_held_locks(current);
9724         if (irqs_disabled())
9725                 print_irqtrace_events(current);
9726         dump_stack();
9727 #endif
9728 }
9729 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9730 #endif
9731
9732 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9733 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9734 {
9735         int on_rq;
9736
9737         update_rq_clock(rq);
9738         on_rq = p->se.on_rq;
9739         if (on_rq)
9740                 deactivate_task(rq, p, 0);
9741         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9742         if (on_rq) {
9743                 activate_task(rq, p, 0);
9744                 resched_task(rq->curr);
9745         }
9746 }
9747
9748 void normalize_rt_tasks(void)
9749 {
9750         struct task_struct *g, *p;
9751         unsigned long flags;
9752         struct rq *rq;
9753
9754         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9755         do_each_thread(g, p) {
9756                 /*
9757                  * Only normalize user tasks:
9758                  */
9759                 if (!p->mm)
9760                         continue;
9761
9762                 p->se.exec_start                = 0;
9763 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9764                 p->se.wait_start                = 0;
9765                 p->se.sleep_start               = 0;
9766                 p->se.block_start               = 0;
9767 #endif
9768
9769                 if (!rt_task(p)) {
9770                         /*
9771                          * Renice negative nice level userspace
9772                          * tasks back to 0:
9773                          */
9774                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9775                                 set_user_nice(p, 0);
9776                         continue;
9777                 }
9778
9779                 spin_lock(&p->pi_lock);
9780                 rq = __task_rq_lock(p);
9781
9782                 normalize_task(rq, p);
9783
9784                 __task_rq_unlock(rq);
9785                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9786         } while_each_thread(g, p);
9787
9788         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9789 }
9790
9791 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9792
9793 #ifdef CONFIG_IA64
9794 /*
9795  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9796  *
9797  * They can only be called when the whole system has been
9798  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9799  * activity can take place. Using them for anything else would
9800  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9801  * under any other configuration.
9802  */
9803
9804 /**
9805  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9806  * @cpu: the processor in question.
9807  *
9808  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9809  */
9810 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9811 {
9812         return cpu_curr(cpu);
9813 }
9814
9815 /**
9816  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9817  * @cpu: the processor in question.
9818  * @p: the task pointer to set.
9819  *
9820  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9821  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9822  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9823  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9824  * and caller must save the original value of the current task (see
9825  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9826  * re-starting the system.
9827  *
9828  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9829  */
9830 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9831 {
9832         cpu_curr(cpu) = p;
9833 }
9834
9835 #endif
9836
9837 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9838 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9839 {
9840         int i;
9841
9842         for_each_possible_cpu(i) {
9843                 if (tg->cfs_rq)
9844                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9845                 if (tg->se)
9846                         kfree(tg->se[i]);
9847         }
9848
9849         kfree(tg->cfs_rq);
9850         kfree(tg->se);
9851 }
9852
9853 static
9854 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9855 {
9856         struct cfs_rq *cfs_rq;
9857         struct sched_entity *se;
9858         struct rq *rq;
9859         int i;
9860
9861         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9862         if (!tg->cfs_rq)
9863                 goto err;
9864         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9865         if (!tg->se)
9866                 goto err;
9867
9868         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9869
9870         for_each_possible_cpu(i) {
9871                 rq = cpu_rq(i);
9872
9873                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9874                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9875                 if (!cfs_rq)
9876                         goto err;
9877
9878                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9879                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9880                 if (!se)
9881                         goto err;
9882
9883                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9884         }
9885
9886         return 1;
9887
9888  err:
9889         return 0;
9890 }
9891
9892 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9893 {
9894         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9895                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9896 }
9897
9898 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9899 {
9900         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9901 }
9902 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9903 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9904 {
9905 }
9906
9907 static inline
9908 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9909 {
9910         return 1;
9911 }
9912
9913 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9914 {
9915 }
9916
9917 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9918 {
9919 }
9920 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9921
9922 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9923 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9924 {
9925         int i;
9926
9927         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9928
9929         for_each_possible_cpu(i) {
9930                 if (tg->rt_rq)
9931                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9932                 if (tg->rt_se)
9933                         kfree(tg->rt_se[i]);
9934         }
9935
9936         kfree(tg->rt_rq);
9937         kfree(tg->rt_se);
9938 }
9939
9940 static
9941 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9942 {
9943         struct rt_rq *rt_rq;
9944         struct sched_rt_entity *rt_se;
9945         struct rq *rq;
9946         int i;
9947
9948         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9949         if (!tg->rt_rq)
9950                 goto err;
9951         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9952         if (!tg->rt_se)
9953                 goto err;
9954
9955         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9956                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9957
9958         for_each_possible_cpu(i) {
9959                 rq = cpu_rq(i);
9960
9961                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9962                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9963                 if (!rt_rq)
9964                         goto err;
9965
9966                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9967                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9968                 if (!rt_se)
9969                         goto err;
9970
9971                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9972         }
9973
9974         return 1;
9975
9976  err:
9977         return 0;
9978 }
9979
9980 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9981 {
9982         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9983                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9984 }
9985
9986 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9987 {
9988         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9989 }
9990 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9991 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9992 {
9993 }
9994
9995 static inline
9996 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9997 {
9998         return 1;
9999 }
10000
10001 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10002 {
10003 }
10004
10005 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10006 {
10007 }
10008 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10009
10010 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10011 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10012 {
10013         free_fair_sched_group(tg);
10014         free_rt_sched_group(tg);
10015         kfree(tg);
10016 }
10017
10018 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10019 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10020 {
10021         struct task_group *tg;
10022         unsigned long flags;
10023         int i;
10024
10025         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10026         if (!tg)
10027                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10028
10029         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10030                 goto err;
10031
10032         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10033                 goto err;
10034
10035         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10036         for_each_possible_cpu(i) {
10037                 register_fair_sched_group(tg, i);
10038                 register_rt_sched_group(tg, i);
10039         }
10040         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10041
10042         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10043
10044         tg->parent = parent;
10045         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10046         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10047         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10048
10049         return tg;
10050
10051 err:
10052         free_sched_group(tg);
10053         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10054 }
10055
10056 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10057 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10058 {
10059         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10060         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10061 }
10062
10063 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10064 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10065 {
10066         unsigned long flags;
10067         int i;
10068
10069         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10070         for_each_possible_cpu(i) {
10071                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10072                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10073         }
10074         list_del_rcu(&tg->list);
10075         list_del_rcu(&tg->siblings);
10076         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10077
10078         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10079         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10080 }
10081
10082 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10083  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10084  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10085  *      reflect its new group.
10086  */
10087 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10088 {
10089         int on_rq, running;
10090         unsigned long flags;
10091         struct rq *rq;
10092
10093         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10094
10095         update_rq_clock(rq);
10096
10097         running = task_current(rq, tsk);
10098         on_rq = tsk->se.on_rq;
10099
10100         if (on_rq)
10101                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10102         if (unlikely(running))
10103                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10104
10105         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10106
10107 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10108         if (tsk->sched_class->moved_group)
10109                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
10110 #endif
10111
10112         if (unlikely(running))
10113                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10114         if (on_rq)
10115                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10116
10117         task_rq_unlock(rq, &flags);
10118 }
10119 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10120
10121 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10122 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10123 {
10124         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10125         int on_rq;
10126
10127         on_rq = se->on_rq;
10128         if (on_rq)
10129                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10130
10131         se->load.weight = shares;
10132         se->load.inv_weight = 0;
10133
10134         if (on_rq)
10135                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10136 }
10137
10138 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10139 {
10140         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10141         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10142         unsigned long flags;
10143
10144         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10145         __set_se_shares(se, shares);
10146         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10147 }
10148
10149 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10150
10151 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10152 {
10153         int i;
10154         unsigned long flags;
10155
10156         /*
10157          * We can't change the weight of the root cgroup.
10158          */
10159         if (!tg->se[0])
10160                 return -EINVAL;
10161
10162         if (shares < MIN_SHARES)
10163                 shares = MIN_SHARES;
10164         else if (shares > MAX_SHARES)
10165                 shares = MAX_SHARES;
10166
10167         mutex_lock(&shares_mutex);
10168         if (tg->shares == shares)
10169                 goto done;
10170
10171         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10172         for_each_possible_cpu(i)
10173                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10174         list_del_rcu(&tg->siblings);
10175         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10176
10177         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10178         synchronize_sched();
10179
10180         /*
10181          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10182          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10183          */
10184         tg->shares = shares;
10185         for_each_possible_cpu(i) {
10186                 /*
10187                  * force a rebalance
10188                  */
10189                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10190                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10191         }
10192
10193         /*
10194          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10195          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10196          */
10197         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10198         for_each_possible_cpu(i)
10199                 register_fair_sched_group(tg, i);
10200         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10201         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10202 done:
10203         mutex_unlock(&shares_mutex);
10204         return 0;
10205 }
10206
10207 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10208 {
10209         return tg->shares;
10210 }
10211 #endif
10212
10213 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10214 /*
10215  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10216  */
10217 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10218
10219 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10220 {
10221         if (runtime == RUNTIME_INF)
10222                 return 1ULL << 20;
10223
10224         return div64_u64(runtime << 20, period);
10225 }
10226
10227 /* Must be called with tasklist_lock held */
10228 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10229 {
10230         struct task_struct *g, *p;
10231
10232         do_each_thread(g, p) {
10233                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10234                         return 1;
10235         } while_each_thread(g, p);
10236
10237         return 0;
10238 }
10239
10240 struct rt_schedulable_data {
10241         struct task_group *tg;
10242         u64 rt_period;
10243         u64 rt_runtime;
10244 };
10245
10246 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10247 {
10248         struct rt_schedulable_data *d = data;
10249         struct task_group *child;
10250         unsigned long total, sum = 0;
10251         u64 period, runtime;
10252
10253         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10254         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10255
10256         if (tg == d->tg) {
10257                 period = d->rt_period;
10258                 runtime = d->rt_runtime;
10259         }
10260
10261 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10262         if (tg == &root_task_group) {
10263                 period = global_rt_period();
10264                 runtime = global_rt_runtime();
10265         }
10266 #endif
10267
10268         /*
10269          * Cannot have more runtime than the period.
10270          */
10271         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10272                 return -EINVAL;
10273
10274         /*
10275          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10276          */
10277         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10278                 return -EBUSY;
10279
10280         total = to_ratio(period, runtime);
10281
10282         /*
10283          * Nobody can have more than the global setting allows.
10284          */
10285         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10286                 return -EINVAL;
10287
10288         /*
10289          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10290          */
10291         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10292                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10293                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10294
10295                 if (child == d->tg) {
10296                         period = d->rt_period;
10297                         runtime = d->rt_runtime;
10298                 }
10299
10300                 sum += to_ratio(period, runtime);
10301         }
10302
10303         if (sum > total)
10304                 return -EINVAL;
10305
10306         return 0;
10307 }
10308
10309 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10310 {
10311         struct rt_schedulable_data data = {
10312                 .tg = tg,
10313                 .rt_period = period,
10314                 .rt_runtime = runtime,
10315         };
10316
10317         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10318 }
10319
10320 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10321                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10322 {
10323         int i, err = 0;
10324
10325         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10326         read_lock(&tasklist_lock);
10327         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10328         if (err)
10329                 goto unlock;
10330
10331         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10332         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10333         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10334
10335         for_each_possible_cpu(i) {
10336                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10337
10338                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10339                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10340                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10341         }
10342         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10343  unlock:
10344         read_unlock(&tasklist_lock);
10345         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10346
10347         return err;
10348 }
10349
10350 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10351 {
10352         u64 rt_runtime, rt_period;
10353
10354         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10355         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10356         if (rt_runtime_us < 0)
10357                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10358
10359         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10360 }
10361
10362 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10363 {
10364         u64 rt_runtime_us;
10365
10366         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10367                 return -1;
10368
10369         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10370         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10371         return rt_runtime_us;
10372 }
10373
10374 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10375 {
10376         u64 rt_runtime, rt_period;
10377
10378         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10379         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10380
10381         if (rt_period == 0)
10382                 return -EINVAL;
10383
10384         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10385 }
10386
10387 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10388 {
10389         u64 rt_period_us;
10390
10391         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10392         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10393         return rt_period_us;
10394 }
10395
10396 static int sched_rt_global_constraints(void)
10397 {
10398         u64 runtime, period;
10399         int ret = 0;
10400
10401         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10402                 return -EINVAL;
10403
10404         runtime = global_rt_runtime();
10405         period = global_rt_period();
10406
10407         /*
10408          * Sanity check on the sysctl variables.
10409          */
10410         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10411                 return -EINVAL;
10412
10413         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10414         read_lock(&tasklist_lock);
10415         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10416         read_unlock(&tasklist_lock);
10417         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10418
10419         return ret;
10420 }
10421
10422 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10423 {
10424         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10425         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10426                 return 0;
10427
10428         return 1;
10429 }
10430
10431 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10432 static int sched_rt_global_constraints(void)
10433 {
10434         unsigned long flags;
10435         int i;
10436
10437         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10438                 return -EINVAL;
10439
10440         /*
10441          * There's always some RT tasks in the root group
10442          * -- migration, kstopmachine etc..
10443          */
10444         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10445                 return -EBUSY;
10446
10447         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10448         for_each_possible_cpu(i) {
10449                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10450
10451                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10452                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10453                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10454         }
10455         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10456
10457         return 0;
10458 }
10459 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10460
10461 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10462                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10463                 loff_t *ppos)
10464 {
10465         int ret;
10466         int old_period, old_runtime;
10467         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10468
10469         mutex_lock(&mutex);
10470         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10471         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10472
10473         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10474
10475         if (!ret && write) {
10476                 ret = sched_rt_global_constraints();
10477                 if (ret) {
10478                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10479                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10480                 } else {
10481                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10482                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10483                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10484                 }
10485         }
10486         mutex_unlock(&mutex);
10487
10488         return ret;
10489 }
10490
10491 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10492
10493 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10494 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10495 {
10496         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10497                             struct task_group, css);
10498 }
10499
10500 static struct cgroup_subsys_state *
10501 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10502 {
10503         struct task_group *tg, *parent;
10504
10505         if (!cgrp->parent) {
10506                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10507                 return &init_task_group.css;
10508         }
10509
10510         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10511         tg = sched_create_group(parent);
10512         if (IS_ERR(tg))
10513                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10514
10515         return &tg->css;
10516 }
10517
10518 static void
10519 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10520 {
10521         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10522
10523         sched_destroy_group(tg);
10524 }
10525
10526 static int
10527 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10528                       struct task_struct *tsk)
10529 {
10530 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10531         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10532                 return -EINVAL;
10533 #else
10534         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10535         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10536                 return -EINVAL;
10537 #endif
10538
10539         return 0;
10540 }
10541
10542 static void
10543 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10544                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10545 {
10546         sched_move_task(tsk);
10547 }
10548
10549 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10550 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10551                                 u64 shareval)
10552 {
10553         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10554 }
10555
10556 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10557 {
10558         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10559
10560         return (u64) tg->shares;
10561 }
10562 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10563
10564 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10565 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10566                                 s64 val)
10567 {
10568         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10569 }
10570
10571 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10572 {
10573         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10574 }
10575
10576 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10577                 u64 rt_period_us)
10578 {
10579         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10580 }
10581
10582 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10583 {
10584         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10585 }
10586 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10587
10588 static struct cftype cpu_files[] = {
10589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10590         {
10591                 .name = "shares",
10592                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10593                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10594         },
10595 #endif
10596 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10597         {
10598                 .name = "rt_runtime_us",
10599                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10600                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10601         },
10602         {
10603                 .name = "rt_period_us",
10604                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10605                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10606         },
10607 #endif
10608 };
10609
10610 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10611 {
10612         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10613 }
10614
10615 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10616         .name           = "cpu",
10617         .create         = cpu_cgroup_create,
10618         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10619         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10620         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10621         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10622         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10623         .early_init     = 1,
10624 };
10625
10626 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10627
10628 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10629
10630 /*
10631  * CPU accounting code for task groups.
10632  *
10633  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10634  * (balbir@in.ibm.com).
10635  */
10636
10637 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10638 struct cpuacct {
10639         struct cgroup_subsys_state css;
10640         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10641         u64 *cpuusage;
10642         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10643         struct cpuacct *parent;
10644 };
10645
10646 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10647
10648 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10649 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10650 {
10651         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10652                             struct cpuacct, css);
10653 }
10654
10655 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10656 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10657 {
10658         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10659                             struct cpuacct, css);
10660 }
10661
10662 /* create a new cpu accounting group */
10663 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10664         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10665 {
10666         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10667         int i;
10668
10669         if (!ca)
10670                 goto out;
10671
10672         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10673         if (!ca->cpuusage)
10674                 goto out_free_ca;
10675
10676         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10677                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10678                         goto out_free_counters;
10679
10680         if (cgrp->parent)
10681                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10682
10683         return &ca->css;
10684
10685 out_free_counters:
10686         while (--i >= 0)
10687                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10688         free_percpu(ca->cpuusage);
10689 out_free_ca:
10690         kfree(ca);
10691 out:
10692         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10693 }
10694
10695 /* destroy an existing cpu accounting group */
10696 static void
10697 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10698 {
10699         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10700         int i;
10701
10702         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10703                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10704         free_percpu(ca->cpuusage);
10705         kfree(ca);
10706 }
10707
10708 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10709 {
10710         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10711         u64 data;
10712
10713 #ifndef CONFIG_64BIT
10714         /*
10715          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10716          */
10717         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10718         data = *cpuusage;
10719         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10720 #else
10721         data = *cpuusage;
10722 #endif
10723
10724         return data;
10725 }
10726
10727 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10728 {
10729         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10730
10731 #ifndef CONFIG_64BIT
10732         /*
10733          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10734          */
10735         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10736         *cpuusage = val;
10737         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10738 #else
10739         *cpuusage = val;
10740 #endif
10741 }
10742
10743 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10744 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10745 {
10746         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10747         u64 totalcpuusage = 0;
10748         int i;
10749
10750         for_each_present_cpu(i)
10751                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10752
10753         return totalcpuusage;
10754 }
10755
10756 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10757                                                                 u64 reset)
10758 {
10759         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10760         int err = 0;
10761         int i;
10762
10763         if (reset) {
10764                 err = -EINVAL;
10765                 goto out;
10766         }
10767
10768         for_each_present_cpu(i)
10769                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10770
10771 out:
10772         return err;
10773 }
10774
10775 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10776                                    struct seq_file *m)
10777 {
10778         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10779         u64 percpu;
10780         int i;
10781
10782         for_each_present_cpu(i) {
10783                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10784                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10785         }
10786         seq_printf(m, "\n");
10787         return 0;
10788 }
10789
10790 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10791         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10792         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10793 };
10794
10795 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10796                 struct cgroup_map_cb *cb)
10797 {
10798         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10799         int i;
10800
10801         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10802                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10803                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10804                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10805         }
10806         return 0;
10807 }
10808
10809 static struct cftype files[] = {
10810         {
10811                 .name = "usage",
10812                 .read_u64 = cpuusage_read,
10813                 .write_u64 = cpuusage_write,
10814         },
10815         {
10816                 .name = "usage_percpu",
10817                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10818         },
10819         {
10820                 .name = "stat",
10821                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10822         },
10823 };
10824
10825 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10826 {
10827         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10828 }
10829
10830 /*
10831  * charge this task's execution time to its accounting group.
10832  *
10833  * called with rq->lock held.
10834  */
10835 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10836 {
10837         struct cpuacct *ca;
10838         int cpu;
10839
10840         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10841                 return;
10842
10843         cpu = task_cpu(tsk);
10844
10845         rcu_read_lock();
10846
10847         ca = task_ca(tsk);
10848
10849         for (; ca; ca = ca->parent) {
10850                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10851                 *cpuusage += cputime;
10852         }
10853
10854         rcu_read_unlock();
10855 }
10856
10857 /*
10858  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10859  */
10860 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10861                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10862 {
10863         struct cpuacct *ca;
10864
10865         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10866                 return;
10867
10868         rcu_read_lock();
10869         ca = task_ca(tsk);
10870
10871         do {
10872                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10873                 ca = ca->parent;
10874         } while (ca);
10875         rcu_read_unlock();
10876 }
10877
10878 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10879         .name = "cpuacct",
10880         .create = cpuacct_create,
10881         .destroy = cpuacct_destroy,
10882         .populate = cpuacct_populate,
10883         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10884 };
10885 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */