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