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