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