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