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