sched: Fix dynamic power-balancing crash
[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/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 #define CREATE_TRACE_POINTS
81 #include <trace/events/sched.h>
82
83 /*
84  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
85  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
86  * and back.
87  */
88 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
89 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
90 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
91
92 /*
93  * 'User priority' is the nice value converted to something we
94  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
95  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
96  */
97 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
98 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
99 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
100
101 /*
102  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
103  */
104 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
105
106 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
107 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
108
109 /*
110  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
111  *
112  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
113  * Timeslices get refilled after they expire.
114  */
115 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
116
117 /*
118  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
119  */
120 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
121
122 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
123
124 static inline int rt_policy(int policy)
125 {
126         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
127                 return 1;
128         return 0;
129 }
130
131 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
132 {
133         return rt_policy(p->policy);
134 }
135
136 /*
137  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
138  */
139 struct rt_prio_array {
140         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
141         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
142 };
143
144 struct rt_bandwidth {
145         /* nests inside the rq lock: */
146         spinlock_t              rt_runtime_lock;
147         ktime_t                 rt_period;
148         u64                     rt_runtime;
149         struct hrtimer          rt_period_timer;
150 };
151
152 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
153
154 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
155
156 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
157 {
158         struct rt_bandwidth *rt_b =
159                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
160         ktime_t now;
161         int overrun;
162         int idle = 0;
163
164         for (;;) {
165                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
166                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
167
168                 if (!overrun)
169                         break;
170
171                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
172         }
173
174         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
175 }
176
177 static
178 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
179 {
180         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
181         rt_b->rt_runtime = runtime;
182
183         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
184
185         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
186                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
187         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
188 }
189
190 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
191 {
192         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
193 }
194
195 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
196 {
197         ktime_t now;
198
199         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
200                 return;
201
202         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
203                 return;
204
205         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
206         for (;;) {
207                 unsigned long delta;
208                 ktime_t soft, hard;
209
210                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
211                         break;
212
213                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
214                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
215
216                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
217                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
218                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
219                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
220                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
221         }
222         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223 }
224
225 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
226 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
227 {
228         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
229 }
230 #endif
231
232 /*
233  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
234  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
235  */
236 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
237
238 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
239
240 #include <linux/cgroup.h>
241
242 struct cfs_rq;
243
244 static LIST_HEAD(task_groups);
245
246 /* task group related information */
247 struct task_group {
248 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
249         struct cgroup_subsys_state css;
250 #endif
251
252 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
253         uid_t uid;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
282 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
283 {
284         user->tg->uid = user->uid;
285 }
286
287 /*
288  * Root task group.
289  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
290  *      be a child to this group.
291  */
292 struct task_group root_task_group;
293
294 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
295 /* Default task group's sched entity on each cpu */
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
297 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
298 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
300
301 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
302 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
303 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
304 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
305 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
306 #define root_task_group init_task_group
307 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
308
309 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
310  * a task group's cpu shares.
311  */
312 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
313
314 #ifdef CONFIG_SMP
315 static int root_task_group_empty(void)
316 {
317         return list_empty(&root_task_group.children);
318 }
319 #endif
320
321 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
322 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
323 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
324 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
325 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
326 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
327
328 /*
329  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
330  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
331  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
332  * too large, so as the shares value of a task group.
333  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
334  *  limitation from this.)
335  */
336 #define MIN_SHARES      2
337 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
338
339 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
340 #endif
341
342 /* Default task group.
343  *      Every task in system belong to this group at bootup.
344  */
345 struct task_group init_task_group;
346
347 /* return group to which a task belongs */
348 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
349 {
350         struct task_group *tg;
351
352 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
353         rcu_read_lock();
354         tg = __task_cred(p)->user->tg;
355         rcu_read_unlock();
356 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
357         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
358                                 struct task_group, css);
359 #else
360         tg = &init_task_group;
361 #endif
362         return tg;
363 }
364
365 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
366 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
367 {
368 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
369         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
370         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
371 #endif
372
373 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
374         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
375         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
376 #endif
377 }
378
379 #else
380
381 #ifdef CONFIG_SMP
382 static int root_task_group_empty(void)
383 {
384         return 1;
385 }
386 #endif
387
388 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
389 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
390 {
391         return NULL;
392 }
393
394 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
395
396 /* CFS-related fields in a runqueue */
397 struct cfs_rq {
398         struct load_weight load;
399         unsigned long nr_running;
400
401         u64 exec_clock;
402         u64 min_vruntime;
403
404         struct rb_root tasks_timeline;
405         struct rb_node *rb_leftmost;
406
407         struct list_head tasks;
408         struct list_head *balance_iterator;
409
410         /*
411          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
412          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
413          */
414         struct sched_entity *curr, *next, *last;
415
416         unsigned int nr_spread_over;
417
418 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
419         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
420
421         /*
422          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
423          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
424          * (like users, containers etc.)
425          *
426          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
427          * list is used during load balance.
428          */
429         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
430         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
431
432 #ifdef CONFIG_SMP
433         /*
434          * the part of load.weight contributed by tasks
435          */
436         unsigned long task_weight;
437
438         /*
439          *   h_load = weight * f(tg)
440          *
441          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
442          * this group.
443          */
444         unsigned long h_load;
445
446         /*
447          * this cpu's part of tg->shares
448          */
449         unsigned long shares;
450
451         /*
452          * load.weight at the time we set shares
453          */
454         unsigned long rq_weight;
455 #endif
456 #endif
457 };
458
459 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
460 struct rt_rq {
461         struct rt_prio_array active;
462         unsigned long rt_nr_running;
463 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
464         struct {
465                 int curr; /* highest queued rt task prio */
466 #ifdef CONFIG_SMP
467                 int next; /* next highest */
468 #endif
469         } highest_prio;
470 #endif
471 #ifdef CONFIG_SMP
472         unsigned long rt_nr_migratory;
473         unsigned long rt_nr_total;
474         int overloaded;
475         struct plist_head pushable_tasks;
476 #endif
477         int rt_throttled;
478         u64 rt_time;
479         u64 rt_runtime;
480         /* Nests inside the rq lock: */
481         spinlock_t rt_runtime_lock;
482
483 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         unsigned long rt_nr_boosted;
485
486         struct rq *rq;
487         struct list_head leaf_rt_rq_list;
488         struct task_group *tg;
489         struct sched_rt_entity *rt_se;
490 #endif
491 };
492
493 #ifdef CONFIG_SMP
494
495 /*
496  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
497  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
498  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
499  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
500  * object.
501  *
502  */
503 struct root_domain {
504         atomic_t refcount;
505         cpumask_var_t span;
506         cpumask_var_t online;
507
508         /*
509          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
510          * one runnable RT task.
511          */
512         cpumask_var_t rto_mask;
513         atomic_t rto_count;
514 #ifdef CONFIG_SMP
515         struct cpupri cpupri;
516 #endif
517 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
518         /*
519          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
520          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
521          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
522          */
523         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
524 #endif
525 };
526
527 /*
528  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
529  * members (mimicking the global state we have today).
530  */
531 static struct root_domain def_root_domain;
532
533 #endif
534
535 /*
536  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
537  *
538  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
539  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
540  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
541  */
542 struct rq {
543         /* runqueue lock: */
544         spinlock_t lock;
545
546         /*
547          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
548          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
549          */
550         unsigned long nr_running;
551         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
552         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561         u64 nr_migrations_in;
562
563         struct cfs_rq cfs;
564         struct rt_rq rt;
565
566 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
567         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
568         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
569 #endif
570 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
571         struct list_head leaf_rt_rq_list;
572 #endif
573
574         /*
575          * This is part of a global counter where only the total sum
576          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
577          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
578          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
579          */
580         unsigned long nr_uninterruptible;
581
582         struct task_struct *curr, *idle;
583         unsigned long next_balance;
584         struct mm_struct *prev_mm;
585
586         u64 clock;
587
588         atomic_t nr_iowait;
589
590 #ifdef CONFIG_SMP
591         struct root_domain *rd;
592         struct sched_domain *sd;
593
594         unsigned char idle_at_tick;
595         /* For active balancing */
596         int post_schedule;
597         int active_balance;
598         int push_cpu;
599         /* cpu of this runqueue: */
600         int cpu;
601         int online;
602
603         unsigned long avg_load_per_task;
604
605         struct task_struct *migration_thread;
606         struct list_head migration_queue;
607
608         u64 rt_avg;
609         u64 age_stamp;
610 #endif
611
612         /* calc_load related fields */
613         unsigned long calc_load_update;
614         long calc_load_active;
615
616 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
617 #ifdef CONFIG_SMP
618         int hrtick_csd_pending;
619         struct call_single_data hrtick_csd;
620 #endif
621         struct hrtimer hrtick_timer;
622 #endif
623
624 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
625         /* latency stats */
626         struct sched_info rq_sched_info;
627         unsigned long long rq_cpu_time;
628         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
629
630         /* sys_sched_yield() stats */
631         unsigned int yld_count;
632
633         /* schedule() stats */
634         unsigned int sched_switch;
635         unsigned int sched_count;
636         unsigned int sched_goidle;
637
638         /* try_to_wake_up() stats */
639         unsigned int ttwu_count;
640         unsigned int ttwu_local;
641
642         /* BKL stats */
643         unsigned int bkl_count;
644 #endif
645 };
646
647 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
648
649 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
650 {
651         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
652 }
653
654 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
655 {
656 #ifdef CONFIG_SMP
657         return rq->cpu;
658 #else
659         return 0;
660 #endif
661 }
662
663 /*
664  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
665  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
666  *
667  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
668  * preempt-disabled sections.
669  */
670 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
671         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
672
673 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
674 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
675 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
676 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
677 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
678
679 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
680 {
681         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
682 }
683
684 /*
685  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
686  */
687 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
688 # define const_debug __read_mostly
689 #else
690 # define const_debug static const
691 #endif
692
693 /**
694  * runqueue_is_locked
695  *
696  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
697  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
698  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
699  */
700 int runqueue_is_locked(void)
701 {
702         int cpu = get_cpu();
703         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
704         int ret;
705
706         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
707         put_cpu();
708         return ret;
709 }
710
711 /*
712  * Debugging: various feature bits
713  */
714
715 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
716         __SCHED_FEAT_##name ,
717
718 enum {
719 #include "sched_features.h"
720 };
721
722 #undef SCHED_FEAT
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
726
727 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
728 #include "sched_features.h"
729         0;
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
734 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
735         #name ,
736
737 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
738 #include "sched_features.h"
739         NULL
740 };
741
742 #undef SCHED_FEAT
743
744 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
745 {
746         int i;
747
748         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
749                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
750                         seq_puts(m, "NO_");
751                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
752         }
753         seq_puts(m, "\n");
754
755         return 0;
756 }
757
758 static ssize_t
759 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
760                 size_t cnt, loff_t *ppos)
761 {
762         char buf[64];
763         char *cmp = buf;
764         int neg = 0;
765         int i;
766
767         if (cnt > 63)
768                 cnt = 63;
769
770         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
771                 return -EFAULT;
772
773         buf[cnt] = 0;
774
775         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
776                 neg = 1;
777                 cmp += 3;
778         }
779
780         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
781                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
782
783                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
784                         if (neg)
785                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
786                         else
787                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
788                         break;
789                 }
790         }
791
792         if (!sched_feat_names[i])
793                 return -EINVAL;
794
795         filp->f_pos += cnt;
796
797         return cnt;
798 }
799
800 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
801 {
802         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
803 }
804
805 static struct file_operations sched_feat_fops = {
806         .open           = sched_feat_open,
807         .write          = sched_feat_write,
808         .read           = seq_read,
809         .llseek         = seq_lseek,
810         .release        = single_release,
811 };
812
813 static __init int sched_init_debug(void)
814 {
815         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
816                         &sched_feat_fops);
817
818         return 0;
819 }
820 late_initcall(sched_init_debug);
821
822 #endif
823
824 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
825
826 /*
827  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
828  * Limited because this is done with IRQs disabled.
829  */
830 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
831
832 /*
833  * ratelimit for updating the group shares.
834  * default: 0.25ms
835  */
836 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
837
838 /*
839  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
840  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
841  * default: 4
842  */
843 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
844
845 /*
846  * period over which we average the RT time consumption, measured
847  * in ms.
848  *
849  * default: 1s
850  */
851 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
852
853 /*
854  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
855  * default: 1s
856  */
857 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
858
859 static __read_mostly int scheduler_running;
860
861 /*
862  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
863  * default: 0.95s
864  */
865 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
866
867 static inline u64 global_rt_period(void)
868 {
869         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
870 }
871
872 static inline u64 global_rt_runtime(void)
873 {
874         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
875                 return RUNTIME_INF;
876
877         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
878 }
879
880 #ifndef prepare_arch_switch
881 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
882 #endif
883 #ifndef finish_arch_switch
884 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
885 #endif
886
887 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
888 {
889         return rq->curr == p;
890 }
891
892 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
893 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
894 {
895         return task_current(rq, p);
896 }
897
898 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
899 {
900 }
901
902 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
903 {
904 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
905         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
906         rq->lock.owner = current;
907 #endif
908         /*
909          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
910          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
911          * prev into current:
912          */
913         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
914
915         spin_unlock_irq(&rq->lock);
916 }
917
918 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
919 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
920 {
921 #ifdef CONFIG_SMP
922         return p->oncpu;
923 #else
924         return task_current(rq, p);
925 #endif
926 }
927
928 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
929 {
930 #ifdef CONFIG_SMP
931         /*
932          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
933          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
934          * here.
935          */
936         next->oncpu = 1;
937 #endif
938 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
939         spin_unlock_irq(&rq->lock);
940 #else
941         spin_unlock(&rq->lock);
942 #endif
943 }
944
945 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
946 {
947 #ifdef CONFIG_SMP
948         /*
949          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
950          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
951          * finished.
952          */
953         smp_wmb();
954         prev->oncpu = 0;
955 #endif
956 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
957         local_irq_enable();
958 #endif
959 }
960 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
961
962 /*
963  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
964  * Must be called interrupts disabled.
965  */
966 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
967         __acquires(rq->lock)
968 {
969         for (;;) {
970                 struct rq *rq = task_rq(p);
971                 spin_lock(&rq->lock);
972                 if (likely(rq == task_rq(p)))
973                         return rq;
974                 spin_unlock(&rq->lock);
975         }
976 }
977
978 /*
979  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
980  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
981  * explicitly disabling preemption.
982  */
983 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
984         __acquires(rq->lock)
985 {
986         struct rq *rq;
987
988         for (;;) {
989                 local_irq_save(*flags);
990                 rq = task_rq(p);
991                 spin_lock(&rq->lock);
992                 if (likely(rq == task_rq(p)))
993                         return rq;
994                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
995         }
996 }
997
998 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
999 {
1000         struct rq *rq = task_rq(p);
1001
1002         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1003         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1004 }
1005
1006 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1007         __releases(rq->lock)
1008 {
1009         spin_unlock(&rq->lock);
1010 }
1011
1012 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1013         __releases(rq->lock)
1014 {
1015         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1016 }
1017
1018 /*
1019  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1020  */
1021 static struct rq *this_rq_lock(void)
1022         __acquires(rq->lock)
1023 {
1024         struct rq *rq;
1025
1026         local_irq_disable();
1027         rq = this_rq();
1028         spin_lock(&rq->lock);
1029
1030         return rq;
1031 }
1032
1033 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1034 /*
1035  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1036  *
1037  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1038  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1039  * reschedule event.
1040  *
1041  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1042  * rq->lock.
1043  */
1044
1045 /*
1046  * Use hrtick when:
1047  *  - enabled by features
1048  *  - hrtimer is actually high res
1049  */
1050 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1051 {
1052         if (!sched_feat(HRTICK))
1053                 return 0;
1054         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1055                 return 0;
1056         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1057 }
1058
1059 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1060 {
1061         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1062                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1063 }
1064
1065 /*
1066  * High-resolution timer tick.
1067  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1068  */
1069 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1070 {
1071         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1072
1073         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         update_rq_clock(rq);
1077         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079
1080         return HRTIMER_NORESTART;
1081 }
1082
1083 #ifdef CONFIG_SMP
1084 /*
1085  * called from hardirq (IPI) context
1086  */
1087 static void __hrtick_start(void *arg)
1088 {
1089         struct rq *rq = arg;
1090
1091         spin_lock(&rq->lock);
1092         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1093         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1094         spin_unlock(&rq->lock);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Called to set the hrtick timer state.
1099  *
1100  * called with rq->lock held and irqs disabled
1101  */
1102 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1103 {
1104         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1105         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1106
1107         hrtimer_set_expires(timer, time);
1108
1109         if (rq == this_rq()) {
1110                 hrtimer_restart(timer);
1111         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1112                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1113                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1114         }
1115 }
1116
1117 static int
1118 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1119 {
1120         int cpu = (int)(long)hcpu;
1121
1122         switch (action) {
1123         case CPU_UP_CANCELED:
1124         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1125         case CPU_DOWN_PREPARE:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1127         case CPU_DEAD:
1128         case CPU_DEAD_FROZEN:
1129                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1130                 return NOTIFY_OK;
1131         }
1132
1133         return NOTIFY_DONE;
1134 }
1135
1136 static __init void init_hrtick(void)
1137 {
1138         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1139 }
1140 #else
1141 /*
1142  * Called to set the hrtick timer state.
1143  *
1144  * called with rq->lock held and irqs disabled
1145  */
1146 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1147 {
1148         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1149                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 static u64 sched_avg_period(void)
1272 {
1273         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1274 }
1275
1276 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1277 {
1278         s64 period = sched_avg_period();
1279
1280         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1281                 rq->age_stamp += period;
1282                 rq->rt_avg /= 2;
1283         }
1284 }
1285
1286 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1287 {
1288         rq->rt_avg += rt_delta;
1289         sched_avg_update(rq);
1290 }
1291
1292 #else /* !CONFIG_SMP */
1293 static void resched_task(struct task_struct *p)
1294 {
1295         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1296         set_tsk_need_resched(p);
1297 }
1298
1299 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1300 {
1301 }
1302 #endif /* CONFIG_SMP */
1303
1304 #if BITS_PER_LONG == 32
1305 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1306 #else
1307 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1308 #endif
1309
1310 #define WMULT_SHIFT     32
1311
1312 /*
1313  * Shift right and round:
1314  */
1315 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1316
1317 /*
1318  * delta *= weight / lw
1319  */
1320 static unsigned long
1321 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1322                 struct load_weight *lw)
1323 {
1324         u64 tmp;
1325
1326         if (!lw->inv_weight) {
1327                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1328                         lw->inv_weight = 1;
1329                 else
1330                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1331                                 / (lw->weight+1);
1332         }
1333
1334         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1335         /*
1336          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1337          */
1338         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1339                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1340                         WMULT_SHIFT/2);
1341         else
1342                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1343
1344         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1345 }
1346
1347 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1348 {
1349         lw->weight += inc;
1350         lw->inv_weight = 0;
1351 }
1352
1353 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1354 {
1355         lw->weight -= dec;
1356         lw->inv_weight = 0;
1357 }
1358
1359 /*
1360  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1361  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1362  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1363  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1364  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1365  * slice expiry etc.
1366  */
1367
1368 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1369 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1370
1371 /*
1372  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1373  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1374  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1375  * that remained on nice 0.
1376  *
1377  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1378  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1379  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1380  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1381  * the relative distance between them is ~25%.)
1382  */
1383 static const int prio_to_weight[40] = {
1384  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1385  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1386  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1387  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1388  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1389  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1390  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1391  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1392 };
1393
1394 /*
1395  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1396  *
1397  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1398  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1399  * into multiplications:
1400  */
1401 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1402  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1403  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1404  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1405  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1406  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1407  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1408  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1409  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1410 };
1411
1412 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1413
1414 /*
1415  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1416  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1417  * structures to the load-balancing proper:
1418  */
1419 struct rq_iterator {
1420         void *arg;
1421         struct task_struct *(*start)(void *);
1422         struct task_struct *(*next)(void *);
1423 };
1424
1425 #ifdef CONFIG_SMP
1426 static unsigned long
1427 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1428               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1429               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1430               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1431
1432 static int
1433 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1434                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1435                    struct rq_iterator *iterator);
1436 #endif
1437
1438 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1439 enum cpuacct_stat_index {
1440         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1441         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1442
1443         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1444 };
1445
1446 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1447 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1448 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1449                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1450 #else
1451 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1452 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1453                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1454 #endif
1455
1456 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1457 {
1458         update_load_add(&rq->load, load);
1459 }
1460
1461 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1462 {
1463         update_load_sub(&rq->load, load);
1464 }
1465
1466 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1467 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1468
1469 /*
1470  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1471  * leaving it for the final time.
1472  */
1473 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1474 {
1475         struct task_group *parent, *child;
1476         int ret;
1477
1478         rcu_read_lock();
1479         parent = &root_task_group;
1480 down:
1481         ret = (*down)(parent, data);
1482         if (ret)
1483                 goto out_unlock;
1484         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1485                 parent = child;
1486                 goto down;
1487
1488 up:
1489                 continue;
1490         }
1491         ret = (*up)(parent, data);
1492         if (ret)
1493                 goto out_unlock;
1494
1495         child = parent;
1496         parent = parent->parent;
1497         if (parent)
1498                 goto up;
1499 out_unlock:
1500         rcu_read_unlock();
1501
1502         return ret;
1503 }
1504
1505 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1506 {
1507         return 0;
1508 }
1509 #endif
1510
1511 #ifdef CONFIG_SMP
1512 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1513 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1514 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1515
1516 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1517 {
1518         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1519         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1520
1521         if (nr_running)
1522                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1523         else
1524                 rq->avg_load_per_task = 0;
1525
1526         return rq->avg_load_per_task;
1527 }
1528
1529 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1530
1531 struct update_shares_data {
1532         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1533 };
1534
1535 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1536
1537 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1538
1539 /*
1540  * Calculate and set the cpu's group shares.
1541  */
1542 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1543                                     unsigned long sd_shares,
1544                                     unsigned long sd_rq_weight,
1545                                     struct update_shares_data *usd)
1546 {
1547         unsigned long shares, rq_weight;
1548         int boost = 0;
1549
1550         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1551         if (!rq_weight) {
1552                 boost = 1;
1553                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1554         }
1555
1556         /*
1557          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1558          * shares_i =  -----------------------------
1559          *                  \Sum_j rq_weight_j
1560          */
1561         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1562         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1563
1564         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1565                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1566                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1567                 unsigned long flags;
1568
1569                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1570                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1571                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1572                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1573                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1574         }
1575 }
1576
1577 /*
1578  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1579  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1580  * parent group depends on the shares of its child groups.
1581  */
1582 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1583 {
1584         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1585         struct update_shares_data *usd;
1586         struct sched_domain *sd = data;
1587         unsigned long flags;
1588         int i;
1589
1590         if (!tg->se[0])
1591                 return 0;
1592
1593         local_irq_save(flags);
1594         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1595
1596         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1597                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1598                 usd->rq_weight[i] = weight;
1599
1600                 /*
1601                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1602                  * is one of average load so that when a new task gets to
1603                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1604                  */
1605                 if (!weight)
1606                         weight = NICE_0_LOAD;
1607
1608                 rq_weight += weight;
1609                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1610         }
1611
1612         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1613                 shares = tg->shares;
1614
1615         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1616                 shares = tg->shares;
1617
1618         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1619                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1620
1621         local_irq_restore(flags);
1622
1623         return 0;
1624 }
1625
1626 /*
1627  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1628  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1629  * group is a fraction of its parents load.
1630  */
1631 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1632 {
1633         unsigned long load;
1634         long cpu = (long)data;
1635
1636         if (!tg->parent) {
1637                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1638         } else {
1639                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1640                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1641                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1642         }
1643
1644         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1645
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1650 {
1651         s64 elapsed;
1652         u64 now;
1653
1654         if (root_task_group_empty())
1655                 return;
1656
1657         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1658         elapsed = now - sd->last_update;
1659
1660         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1661                 sd->last_update = now;
1662                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1663         }
1664 }
1665
1666 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1667 {
1668         if (root_task_group_empty())
1669                 return;
1670
1671         spin_unlock(&rq->lock);
1672         update_shares(sd);
1673         spin_lock(&rq->lock);
1674 }
1675
1676 static void update_h_load(long cpu)
1677 {
1678         if (root_task_group_empty())
1679                 return;
1680
1681         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1682 }
1683
1684 #else
1685
1686 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1687 {
1688 }
1689
1690 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1691 {
1692 }
1693
1694 #endif
1695
1696 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1697
1698 /*
1699  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1700  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1701  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1702  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1703  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1704  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1705  */
1706 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1707         __releases(this_rq->lock)
1708         __acquires(busiest->lock)
1709         __acquires(this_rq->lock)
1710 {
1711         spin_unlock(&this_rq->lock);
1712         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1713
1714         return 1;
1715 }
1716
1717 #else
1718 /*
1719  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1720  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1721  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1722  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1723  * regardless of entry order into the function.
1724  */
1725 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1726         __releases(this_rq->lock)
1727         __acquires(busiest->lock)
1728         __acquires(this_rq->lock)
1729 {
1730         int ret = 0;
1731
1732         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1733                 if (busiest < this_rq) {
1734                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1735                         spin_lock(&busiest->lock);
1736                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1737                         ret = 1;
1738                 } else
1739                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1740         }
1741         return ret;
1742 }
1743
1744 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1745
1746 /*
1747  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1748  */
1749 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1750 {
1751         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1752                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1753                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1754                 BUG_ON(1);
1755         }
1756
1757         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1758 }
1759
1760 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1761         __releases(busiest->lock)
1762 {
1763         spin_unlock(&busiest->lock);
1764         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1765 }
1766 #endif
1767
1768 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1769 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1770 {
1771 #ifdef CONFIG_SMP
1772         cfs_rq->shares = shares;
1773 #endif
1774 }
1775 #endif
1776
1777 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1778
1779 #include "sched_stats.h"
1780 #include "sched_idletask.c"
1781 #include "sched_fair.c"
1782 #include "sched_rt.c"
1783 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1784 # include "sched_debug.c"
1785 #endif
1786
1787 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1788 #define for_each_class(class) \
1789    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1790
1791 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1792 {
1793         rq->nr_running++;
1794 }
1795
1796 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1797 {
1798         rq->nr_running--;
1799 }
1800
1801 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1802 {
1803         if (task_has_rt_policy(p)) {
1804                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1805                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1806                 return;
1807         }
1808
1809         /*
1810          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1811          */
1812         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1813                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1814                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1815                 return;
1816         }
1817
1818         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1819         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1820 }
1821
1822 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1823 {
1824         s64 diff = sample - *avg;
1825         *avg += diff >> 3;
1826 }
1827
1828 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1829 {
1830         if (wakeup)
1831                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1832
1833         sched_info_queued(p);
1834         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1835         p->se.on_rq = 1;
1836 }
1837
1838 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1839 {
1840         if (sleep) {
1841                 if (p->se.last_wakeup) {
1842                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1843                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1844                         p->se.last_wakeup = 0;
1845                 } else {
1846                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1847                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1848                 }
1849         }
1850
1851         sched_info_dequeued(p);
1852         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1853         p->se.on_rq = 0;
1854 }
1855
1856 /*
1857  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1858  */
1859 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1860 {
1861         return p->static_prio;
1862 }
1863
1864 /*
1865  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1866  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1867  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1868  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1869  * estimator recalculates.
1870  */
1871 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1872 {
1873         int prio;
1874
1875         if (task_has_rt_policy(p))
1876                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1877         else
1878                 prio = __normal_prio(p);
1879         return prio;
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1884  * taken into account by the scheduler. This value might
1885  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1886  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1887  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1888  */
1889 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1890 {
1891         p->normal_prio = normal_prio(p);
1892         /*
1893          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1894          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1895          * to the normal priority:
1896          */
1897         if (!rt_prio(p->prio))
1898                 return p->normal_prio;
1899         return p->prio;
1900 }
1901
1902 /*
1903  * activate_task - move a task to the runqueue.
1904  */
1905 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1906 {
1907         if (task_contributes_to_load(p))
1908                 rq->nr_uninterruptible--;
1909
1910         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1911         inc_nr_running(rq);
1912 }
1913
1914 /*
1915  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1916  */
1917 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1918 {
1919         if (task_contributes_to_load(p))
1920                 rq->nr_uninterruptible++;
1921
1922         dequeue_task(rq, p, sleep);
1923         dec_nr_running(rq);
1924 }
1925
1926 /**
1927  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1928  * @p: the task in question.
1929  */
1930 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1931 {
1932         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1933 }
1934
1935 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1936 {
1937         set_task_rq(p, cpu);
1938 #ifdef CONFIG_SMP
1939         /*
1940          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1941          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1942          * per-task data have been completed by this moment.
1943          */
1944         smp_wmb();
1945         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1946 #endif
1947 }
1948
1949 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1950                                        const struct sched_class *prev_class,
1951                                        int oldprio, int running)
1952 {
1953         if (prev_class != p->sched_class) {
1954                 if (prev_class->switched_from)
1955                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1956                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1957         } else
1958                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1959 }
1960
1961 #ifdef CONFIG_SMP
1962
1963 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1964 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1965 {
1966         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * Is this task likely cache-hot:
1971  */
1972 static int
1973 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1974 {
1975         s64 delta;
1976
1977         /*
1978          * Buddy candidates are cache hot:
1979          */
1980         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1981                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1982                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1983                 return 1;
1984
1985         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1986                 return 0;
1987
1988         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1989                 return 1;
1990         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1991                 return 0;
1992
1993         delta = now - p->se.exec_start;
1994
1995         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1996 }
1997
1998
1999 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2000 {
2001         int old_cpu = task_cpu(p);
2002         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2003         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2004                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2005         u64 clock_offset;
2006
2007         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2008
2009         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2010
2011 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2012         if (p->se.wait_start)
2013                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2014         if (p->se.sleep_start)
2015                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2016         if (p->se.block_start)
2017                 p->se.block_start -= clock_offset;
2018 #endif
2019         if (old_cpu != new_cpu) {
2020                 p->se.nr_migrations++;
2021                 new_rq->nr_migrations_in++;
2022 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2023                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2024                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2025 #endif
2026                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2027                                      1, 1, NULL, 0);
2028         }
2029         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2030                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2031
2032         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2033 }
2034
2035 struct migration_req {
2036         struct list_head list;
2037
2038         struct task_struct *task;
2039         int dest_cpu;
2040
2041         struct completion done;
2042 };
2043
2044 /*
2045  * The task's runqueue lock must be held.
2046  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2047  */
2048 static int
2049 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2050 {
2051         struct rq *rq = task_rq(p);
2052
2053         /*
2054          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2055          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2056          */
2057         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2058                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2059                 return 0;
2060         }
2061
2062         init_completion(&req->done);
2063         req->task = p;
2064         req->dest_cpu = dest_cpu;
2065         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2066
2067         return 1;
2068 }
2069
2070 /*
2071  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2072  *                              context switch.
2073  *
2074  * @p must not be current.
2075  */
2076 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2077 {
2078         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2079         int running;
2080         struct rq *rq;
2081
2082         nvcsw   = p->nvcsw;
2083         nivcsw  = p->nivcsw;
2084         for (;;) {
2085                 /*
2086                  * The runqueue is assigned before the actual context
2087                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2088                  *
2089                  * We could check initially without the lock but it is
2090                  * very likely that we need to take the lock in every
2091                  * iteration.
2092                  */
2093                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2094                 running = task_running(rq, p);
2095                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2096
2097                 if (likely(!running))
2098                         break;
2099                 /*
2100                  * The switch count is incremented before the actual
2101                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2102                  * sure at least one completed.
2103                  */
2104                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2105                         break;
2106                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2107                         break;
2108
2109                 cpu_relax();
2110         }
2111 }
2112
2113 /*
2114  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2115  *
2116  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2117  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2118  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2119  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2120  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2121  * @p has remained unscheduled the whole time.
2122  *
2123  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2124  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2125  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2126  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2127  * waiting to become inactive.
2128  */
2129 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2130 {
2131         unsigned long flags;
2132         int running, on_rq;
2133         unsigned long ncsw;
2134         struct rq *rq;
2135
2136         for (;;) {
2137                 /*
2138                  * We do the initial early heuristics without holding
2139                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2140                  * the runqueue lock when things look like they will
2141                  * work out!
2142                  */
2143                 rq = task_rq(p);
2144
2145                 /*
2146                  * If the task is actively running on another CPU
2147                  * still, just relax and busy-wait without holding
2148                  * any locks.
2149                  *
2150                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2151                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2152                  * But we don't care, since "task_running()" will
2153                  * return false if the runqueue has changed and p
2154                  * is actually now running somewhere else!
2155                  */
2156                 while (task_running(rq, p)) {
2157                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2158                                 return 0;
2159                         cpu_relax();
2160                 }
2161
2162                 /*
2163                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2164                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2165                  * just go back and repeat.
2166                  */
2167                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2168                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2169                 running = task_running(rq, p);
2170                 on_rq = p->se.on_rq;
2171                 ncsw = 0;
2172                 if (!match_state || p->state == match_state)
2173                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2174                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2175
2176                 /*
2177                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2178                  */
2179                 if (unlikely(!ncsw))
2180                         break;
2181
2182                 /*
2183                  * Was it really running after all now that we
2184                  * checked with the proper locks actually held?
2185                  *
2186                  * Oops. Go back and try again..
2187                  */
2188                 if (unlikely(running)) {
2189                         cpu_relax();
2190                         continue;
2191                 }
2192
2193                 /*
2194                  * It's not enough that it's not actively running,
2195                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2196                  * preempted!
2197                  *
2198                  * So if it was still runnable (but just not actively
2199                  * running right now), it's preempted, and we should
2200                  * yield - it could be a while.
2201                  */
2202                 if (unlikely(on_rq)) {
2203                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2204                         continue;
2205                 }
2206
2207                 /*
2208                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2209                  * runnable, which means that it will never become
2210                  * running in the future either. We're all done!
2211                  */
2212                 break;
2213         }
2214
2215         return ncsw;
2216 }
2217
2218 /***
2219  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2220  * @p: the to-be-kicked thread
2221  *
2222  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2223  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2224  *
2225  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2226  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2227  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2228  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2229  * achieved as well.
2230  */
2231 void kick_process(struct task_struct *p)
2232 {
2233         int cpu;
2234
2235         preempt_disable();
2236         cpu = task_cpu(p);
2237         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2238                 smp_send_reschedule(cpu);
2239         preempt_enable();
2240 }
2241 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2242
2243 /*
2244  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2245  * according to the scheduling class and "nice" value.
2246  *
2247  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2248  * balance conservatively.
2249  */
2250 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2251 {
2252         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2253         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2254
2255         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2256                 return total;
2257
2258         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2259 }
2260
2261 /*
2262  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2263  * according to the scheduling class and "nice" value.
2264  */
2265 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2266 {
2267         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2268         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2269
2270         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2271                 return total;
2272
2273         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2274 }
2275
2276 /*
2277  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2278  * domain.
2279  */
2280 static struct sched_group *
2281 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2282 {
2283         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2284         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2285         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2286         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2287
2288         do {
2289                 unsigned long load, avg_load;
2290                 int local_group;
2291                 int i;
2292
2293                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2294                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2295                                         &p->cpus_allowed))
2296                         continue;
2297
2298                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2299                                                sched_group_cpus(group));
2300
2301                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2302                 avg_load = 0;
2303
2304                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2305                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2306                         if (local_group)
2307                                 load = source_load(i, load_idx);
2308                         else
2309                                 load = target_load(i, load_idx);
2310
2311                         avg_load += load;
2312                 }
2313
2314                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2315                 avg_load = (avg_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
2316
2317                 if (local_group) {
2318                         this_load = avg_load;
2319                         this = group;
2320                 } else if (avg_load < min_load) {
2321                         min_load = avg_load;
2322                         idlest = group;
2323                 }
2324         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2325
2326         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2327                 return NULL;
2328         return idlest;
2329 }
2330
2331 /*
2332  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2333  */
2334 static int
2335 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2336 {
2337         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2338         int idlest = -1;
2339         int i;
2340
2341         /* Traverse only the allowed CPUs */
2342         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2343                 load = weighted_cpuload(i);
2344
2345                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2346                         min_load = load;
2347                         idlest = i;
2348                 }
2349         }
2350
2351         return idlest;
2352 }
2353
2354 /*
2355  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2356  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2357  * SD_BALANCE_EXEC.
2358  *
2359  * Balance, ie. select the least loaded group.
2360  *
2361  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2362  *
2363  * preempt must be disabled.
2364  */
2365 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2366 {
2367         struct task_struct *t = current;
2368         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2369
2370         for_each_domain(cpu, tmp) {
2371                 /*
2372                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2373                  */
2374                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2375                         break;
2376                 if (tmp->flags & flag)
2377                         sd = tmp;
2378         }
2379
2380         if (sd)
2381                 update_shares(sd);
2382
2383         while (sd) {
2384                 struct sched_group *group;
2385                 int new_cpu, weight;
2386
2387                 if (!(sd->flags & flag)) {
2388                         sd = sd->child;
2389                         continue;
2390                 }
2391
2392                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2393                 if (!group) {
2394                         sd = sd->child;
2395                         continue;
2396                 }
2397
2398                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2399                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2400                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2401                         sd = sd->child;
2402                         continue;
2403                 }
2404
2405                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2406                 cpu = new_cpu;
2407                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2408                 sd = NULL;
2409                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2410                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2411                                 break;
2412                         if (tmp->flags & flag)
2413                                 sd = tmp;
2414                 }
2415                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2416         }
2417
2418         return cpu;
2419 }
2420
2421 #endif /* CONFIG_SMP */
2422
2423 /**
2424  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2425  * @p:          the task to evaluate
2426  * @func:       the function to be called
2427  * @info:       the function call argument
2428  *
2429  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2430  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2431  */
2432 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2433                               void (*func) (void *info), void *info)
2434 {
2435         int cpu;
2436
2437         preempt_disable();
2438         cpu = task_cpu(p);
2439         if (task_curr(p))
2440                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2441         preempt_enable();
2442 }
2443
2444 /***
2445  * try_to_wake_up - wake up a thread
2446  * @p: the to-be-woken-up thread
2447  * @state: the mask of task states that can be woken
2448  * @sync: do a synchronous wakeup?
2449  *
2450  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2451  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2452  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2453  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2454  * runnable without the overhead of this.
2455  *
2456  * returns failure only if the task is already active.
2457  */
2458 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2459 {
2460         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2461         unsigned long flags;
2462         long old_state;
2463         struct rq *rq;
2464
2465         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2466                 sync = 0;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SMP
2469         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2470                 struct sched_domain *sd;
2471
2472                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2473                 cpu = task_cpu(p);
2474
2475                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2476                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2477                                 update_shares(sd);
2478                                 break;
2479                         }
2480                 }
2481         }
2482 #endif
2483
2484         smp_wmb();
2485         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2486         update_rq_clock(rq);
2487         old_state = p->state;
2488         if (!(old_state & state))
2489                 goto out;
2490
2491         if (p->se.on_rq)
2492                 goto out_running;
2493
2494         cpu = task_cpu(p);
2495         orig_cpu = cpu;
2496         this_cpu = smp_processor_id();
2497
2498 #ifdef CONFIG_SMP
2499         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2500                 goto out_activate;
2501
2502         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2503         if (cpu != orig_cpu) {
2504                 set_task_cpu(p, cpu);
2505                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2506                 /* might preempt at this point */
2507                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2508                 old_state = p->state;
2509                 if (!(old_state & state))
2510                         goto out;
2511                 if (p->se.on_rq)
2512                         goto out_running;
2513
2514                 this_cpu = smp_processor_id();
2515                 cpu = task_cpu(p);
2516         }
2517
2518 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2519         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2520         if (cpu == this_cpu)
2521                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2522         else {
2523                 struct sched_domain *sd;
2524                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2525                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2526                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2527                                 break;
2528                         }
2529                 }
2530         }
2531 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2532
2533 out_activate:
2534 #endif /* CONFIG_SMP */
2535         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2536         if (sync)
2537                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2538         if (orig_cpu != cpu)
2539                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2540         if (cpu == this_cpu)
2541                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2542         else
2543                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2544         activate_task(rq, p, 1);
2545         success = 1;
2546
2547         /*
2548          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2549          */
2550         if (!in_interrupt()) {
2551                 struct sched_entity *se = &current->se;
2552                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2553
2554                 if (se->last_wakeup)
2555                         sample -= se->last_wakeup;
2556                 else
2557                         sample -= se->start_runtime;
2558                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2559
2560                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2561         }
2562
2563 out_running:
2564         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2565         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2566
2567         p->state = TASK_RUNNING;
2568 #ifdef CONFIG_SMP
2569         if (p->sched_class->task_wake_up)
2570                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2571 #endif
2572 out:
2573         task_rq_unlock(rq, &flags);
2574
2575         return success;
2576 }
2577
2578 /**
2579  * wake_up_process - Wake up a specific process
2580  * @p: The process to be woken up.
2581  *
2582  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2583  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2584  * running.
2585  *
2586  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2587  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2588  */
2589 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2590 {
2591         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2594
2595 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2596 {
2597         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2598 }
2599
2600 /*
2601  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2602  * p is forked by current.
2603  *
2604  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2605  */
2606 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2607 {
2608         p->se.exec_start                = 0;
2609         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2610         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2611         p->se.nr_migrations             = 0;
2612         p->se.last_wakeup               = 0;
2613         p->se.avg_overlap               = 0;
2614         p->se.start_runtime             = 0;
2615         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2616
2617 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2618         p->se.wait_start                        = 0;
2619         p->se.wait_max                          = 0;
2620         p->se.wait_count                        = 0;
2621         p->se.wait_sum                          = 0;
2622
2623         p->se.sleep_start                       = 0;
2624         p->se.sleep_max                         = 0;
2625         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2626
2627         p->se.block_start                       = 0;
2628         p->se.block_max                         = 0;
2629         p->se.exec_max                          = 0;
2630         p->se.slice_max                         = 0;
2631
2632         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2633         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2634         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2635         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2636         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2637         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2638
2639         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2640         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2641         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2642         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2643         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2644         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2645         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2646         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2647         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2648
2649 #endif
2650
2651         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2652         p->se.on_rq = 0;
2653         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2654
2655 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2656         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2657 #endif
2658
2659         /*
2660          * We mark the process as running here, but have not actually
2661          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2662          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2663          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2664          */
2665         p->state = TASK_RUNNING;
2666 }
2667
2668 /*
2669  * fork()/clone()-time setup:
2670  */
2671 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2672 {
2673         int cpu = get_cpu();
2674
2675         __sched_fork(p);
2676
2677 #ifdef CONFIG_SMP
2678         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2679 #endif
2680         set_task_cpu(p, cpu);
2681
2682         /*
2683          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2684          */
2685         p->prio = current->normal_prio;
2686
2687         /*
2688          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2689          */
2690         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2691                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2692                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2693
2694                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2695                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2696
2697                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2698                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2699                         set_load_weight(p);
2700                 }
2701
2702                 /*
2703                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2704                  * fulfilled its duty:
2705                  */
2706                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2707         }
2708
2709         if (!rt_prio(p->prio))
2710                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2711
2712 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2713         if (likely(sched_info_on()))
2714                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2715 #endif
2716 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2717         p->oncpu = 0;
2718 #endif
2719 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2720         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2721         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2722 #endif
2723         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2724
2725         put_cpu();
2726 }
2727
2728 /*
2729  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2730  *
2731  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2732  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2733  * on the runqueue and wakes it.
2734  */
2735 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2736 {
2737         unsigned long flags;
2738         struct rq *rq;
2739
2740         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2741         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2742         update_rq_clock(rq);
2743
2744         p->prio = effective_prio(p);
2745
2746         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2747                 activate_task(rq, p, 0);
2748         } else {
2749                 /*
2750                  * Let the scheduling class do new task startup
2751                  * management (if any):
2752                  */
2753                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2754                 inc_nr_running(rq);
2755         }
2756         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2757         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2758 #ifdef CONFIG_SMP
2759         if (p->sched_class->task_wake_up)
2760                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2761 #endif
2762         task_rq_unlock(rq, &flags);
2763 }
2764
2765 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2766
2767 /**
2768  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2769  * @notifier: notifier struct to register
2770  */
2771 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2772 {
2773         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2774 }
2775 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2776
2777 /**
2778  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2779  * @notifier: notifier struct to unregister
2780  *
2781  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2782  */
2783 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2784 {
2785         hlist_del(&notifier->link);
2786 }
2787 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2788
2789 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2790 {
2791         struct preempt_notifier *notifier;
2792         struct hlist_node *node;
2793
2794         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2795                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2796 }
2797
2798 static void
2799 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2800                                  struct task_struct *next)
2801 {
2802         struct preempt_notifier *notifier;
2803         struct hlist_node *node;
2804
2805         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2806                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2807 }
2808
2809 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2810
2811 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2812 {
2813 }
2814
2815 static void
2816 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2817                                  struct task_struct *next)
2818 {
2819 }
2820
2821 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2822
2823 /**
2824  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2825  * @rq: the runqueue preparing to switch
2826  * @prev: the current task that is being switched out
2827  * @next: the task we are going to switch to.
2828  *
2829  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2830  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2831  * switch.
2832  *
2833  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2834  * hooks.
2835  */
2836 static inline void
2837 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2838                     struct task_struct *next)
2839 {
2840         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2841         prepare_lock_switch(rq, next);
2842         prepare_arch_switch(next);
2843 }
2844
2845 /**
2846  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2847  * @rq: runqueue associated with task-switch
2848  * @prev: the thread we just switched away from.
2849  *
2850  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2851  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2852  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2853  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2854  *
2855  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2856  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2857  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2858  * details.)
2859  */
2860 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2861         __releases(rq->lock)
2862 {
2863         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2864         long prev_state;
2865
2866         rq->prev_mm = NULL;
2867
2868         /*
2869          * A task struct has one reference for the use as "current".
2870          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2871          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2872          * the scheduled task must drop that reference.
2873          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2874          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2875          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2876          * be dropped twice.
2877          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2878          */
2879         prev_state = prev->state;
2880         finish_arch_switch(prev);
2881         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2882         finish_lock_switch(rq, prev);
2883
2884         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2885         if (mm)
2886                 mmdrop(mm);
2887         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2888                 /*
2889                  * Remove function-return probe instances associated with this
2890                  * task and put them back on the free list.
2891                  */
2892                 kprobe_flush_task(prev);
2893                 put_task_struct(prev);
2894         }
2895 }
2896
2897 #ifdef CONFIG_SMP
2898
2899 /* assumes rq->lock is held */
2900 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2901 {
2902         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2903                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2904 }
2905
2906 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2907 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2908 {
2909         if (rq->post_schedule) {
2910                 unsigned long flags;
2911
2912                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2913                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2914                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2915                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2916
2917                 rq->post_schedule = 0;
2918         }
2919 }
2920
2921 #else
2922
2923 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2924 {
2925 }
2926
2927 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2928 {
2929 }
2930
2931 #endif
2932
2933 /**
2934  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2935  * @prev: the thread we just switched away from.
2936  */
2937 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2938         __releases(rq->lock)
2939 {
2940         struct rq *rq = this_rq();
2941
2942         finish_task_switch(rq, prev);
2943
2944         /*
2945          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2946          * task_switch?
2947          */
2948         post_schedule(rq);
2949
2950 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2951         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2952         preempt_enable();
2953 #endif
2954         if (current->set_child_tid)
2955                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2956 }
2957
2958 /*
2959  * context_switch - switch to the new MM and the new
2960  * thread's register state.
2961  */
2962 static inline void
2963 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2964                struct task_struct *next)
2965 {
2966         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2967
2968         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2969         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2970         mm = next->mm;
2971         oldmm = prev->active_mm;
2972         /*
2973          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2974          * combine the page table reload and the switch backend into
2975          * one hypercall.
2976          */
2977         arch_start_context_switch(prev);
2978
2979         if (unlikely(!mm)) {
2980                 next->active_mm = oldmm;
2981                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2982                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2983         } else
2984                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2985
2986         if (unlikely(!prev->mm)) {
2987                 prev->active_mm = NULL;
2988                 rq->prev_mm = oldmm;
2989         }
2990         /*
2991          * Since the runqueue lock will be released by the next
2992          * task (which is an invalid locking op but in the case
2993          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2994          * do an early lockdep release here:
2995          */
2996 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2997         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2998 #endif
2999
3000         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3001         switch_to(prev, next, prev);
3002
3003         barrier();
3004         /*
3005          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3006          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3007          * frame will be invalid.
3008          */
3009         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3010 }
3011
3012 /*
3013  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3014  *
3015  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3016  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3017  * number of context switches performed since bootup.
3018  */
3019 unsigned long nr_running(void)
3020 {
3021         unsigned long i, sum = 0;
3022
3023         for_each_online_cpu(i)
3024                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3025
3026         return sum;
3027 }
3028
3029 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3030 {
3031         unsigned long i, sum = 0;
3032
3033         for_each_possible_cpu(i)
3034                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3035
3036         /*
3037          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3038          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3039          */
3040         if (unlikely((long)sum < 0))
3041                 sum = 0;
3042
3043         return sum;
3044 }
3045
3046 unsigned long long nr_context_switches(void)
3047 {
3048         int i;
3049         unsigned long long sum = 0;
3050
3051         for_each_possible_cpu(i)
3052                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3053
3054         return sum;
3055 }
3056
3057 unsigned long nr_iowait(void)
3058 {
3059         unsigned long i, sum = 0;
3060
3061         for_each_possible_cpu(i)
3062                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3063
3064         return sum;
3065 }
3066
3067 /* Variables and functions for calc_load */
3068 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3069 static unsigned long calc_load_update;
3070 unsigned long avenrun[3];
3071 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3072
3073 /**
3074  * get_avenrun - get the load average array
3075  * @loads:      pointer to dest load array
3076  * @offset:     offset to add
3077  * @shift:      shift count to shift the result left
3078  *
3079  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3080  */
3081 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3082 {
3083         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3084         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3085         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3086 }
3087
3088 static unsigned long
3089 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3090 {
3091         load *= exp;
3092         load += active * (FIXED_1 - exp);
3093         return load >> FSHIFT;
3094 }
3095
3096 /*
3097  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3098  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3099  */
3100 void calc_global_load(void)
3101 {
3102         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3103         long active;
3104
3105         if (time_before(jiffies, upd))
3106                 return;
3107
3108         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3109         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3110
3111         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3112         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3113         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3114
3115         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3116 }
3117
3118 /*
3119  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3120  */
3121 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3122 {
3123         long nr_active, delta;
3124
3125         nr_active = this_rq->nr_running;
3126         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3127
3128         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3129                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3130                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3131                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3132         }
3133 }
3134
3135 /*
3136  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3137  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3138  */
3139 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3140 {
3141         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3142 }
3143
3144 /*
3145  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3146  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3147  */
3148 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3149 {
3150         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3151         int i, scale;
3152
3153         this_rq->nr_load_updates++;
3154
3155         /* Update our load: */
3156         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3157                 unsigned long old_load, new_load;
3158
3159                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3160
3161                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3162                 new_load = this_load;
3163                 /*
3164                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3165                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3166                  * example.
3167                  */
3168                 if (new_load > old_load)
3169                         new_load += scale-1;
3170                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3171         }
3172
3173         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3174                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3175                 calc_load_account_active(this_rq);
3176         }
3177 }
3178
3179 #ifdef CONFIG_SMP
3180
3181 /*
3182  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3183  *
3184  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3185  * you need to do so manually before calling.
3186  */
3187 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3188         __acquires(rq1->lock)
3189         __acquires(rq2->lock)
3190 {
3191         BUG_ON(!irqs_disabled());
3192         if (rq1 == rq2) {
3193                 spin_lock(&rq1->lock);
3194                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3195         } else {
3196                 if (rq1 < rq2) {
3197                         spin_lock(&rq1->lock);
3198                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3199                 } else {
3200                         spin_lock(&rq2->lock);
3201                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3202                 }
3203         }
3204         update_rq_clock(rq1);
3205         update_rq_clock(rq2);
3206 }
3207
3208 /*
3209  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3210  *
3211  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3212  * you need to do so manually after calling.
3213  */
3214 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3215         __releases(rq1->lock)
3216         __releases(rq2->lock)
3217 {
3218         spin_unlock(&rq1->lock);
3219         if (rq1 != rq2)
3220                 spin_unlock(&rq2->lock);
3221         else
3222                 __release(rq2->lock);
3223 }
3224
3225 /*
3226  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3227  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3228  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3229  * the cpu_allowed mask is restored.
3230  */
3231 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3232 {
3233         struct migration_req req;
3234         unsigned long flags;
3235         struct rq *rq;
3236
3237         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3238         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3239             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3240                 goto out;
3241
3242         /* force the process onto the specified CPU */
3243         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3244                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3245                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3246
3247                 get_task_struct(mt);
3248                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3249                 wake_up_process(mt);
3250                 put_task_struct(mt);
3251                 wait_for_completion(&req.done);
3252
3253                 return;
3254         }
3255 out:
3256         task_rq_unlock(rq, &flags);
3257 }
3258
3259 /*
3260  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3261  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3262  */
3263 void sched_exec(void)
3264 {
3265         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3266         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3267         put_cpu();
3268         if (new_cpu != this_cpu)
3269                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3270 }
3271
3272 /*
3273  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3274  * Both runqueues must be locked.
3275  */
3276 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3277                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3278 {
3279         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3280         set_task_cpu(p, this_cpu);
3281         activate_task(this_rq, p, 0);
3282         /*
3283          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3284          * to be always true for them.
3285          */
3286         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3287 }
3288
3289 /*
3290  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3291  */
3292 static
3293 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3294                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3295                      int *all_pinned)
3296 {
3297         int tsk_cache_hot = 0;
3298         /*
3299          * We do not migrate tasks that are:
3300          * 1) running (obviously), or
3301          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3302          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3303          */
3304         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3305                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3306                 return 0;
3307         }
3308         *all_pinned = 0;
3309
3310         if (task_running(rq, p)) {
3311                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3312                 return 0;
3313         }
3314
3315         /*
3316          * Aggressive migration if:
3317          * 1) task is cache cold, or
3318          * 2) too many balance attempts have failed.
3319          */
3320
3321         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3322         if (!tsk_cache_hot ||
3323                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3324 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3325                 if (tsk_cache_hot) {
3326                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3327                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3328                 }
3329 #endif
3330                 return 1;
3331         }
3332
3333         if (tsk_cache_hot) {
3334                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3335                 return 0;
3336         }
3337         return 1;
3338 }
3339
3340 static unsigned long
3341 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3342               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3343               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3344               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3345 {
3346         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3347         struct task_struct *p;
3348         long rem_load_move = max_load_move;
3349
3350         if (max_load_move == 0)
3351                 goto out;
3352
3353         pinned = 1;
3354
3355         /*
3356          * Start the load-balancing iterator:
3357          */
3358         p = iterator->start(iterator->arg);
3359 next:
3360         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3361                 goto out;
3362
3363         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3364             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3365                 p = iterator->next(iterator->arg);
3366                 goto next;
3367         }
3368
3369         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3370         pulled++;
3371         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3372
3373 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3374         /*
3375          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3376          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3377          * section.
3378          */
3379         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3380                 goto out;
3381 #endif
3382
3383         /*
3384          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3385          */
3386         if (rem_load_move > 0) {
3387                 if (p->prio < *this_best_prio)
3388                         *this_best_prio = p->prio;
3389                 p = iterator->next(iterator->arg);
3390                 goto next;
3391         }
3392 out:
3393         /*
3394          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3395          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3396          * inside pull_task().
3397          */
3398         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3399
3400         if (all_pinned)
3401                 *all_pinned = pinned;
3402
3403         return max_load_move - rem_load_move;
3404 }
3405
3406 /*
3407  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3408  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3409  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3410  *
3411  * Called with both runqueues locked.
3412  */
3413 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3414                       unsigned long max_load_move,
3415                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3416                       int *all_pinned)
3417 {
3418         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3419         unsigned long total_load_moved = 0;
3420         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3421
3422         do {
3423                 total_load_moved +=
3424                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3425                                 max_load_move - total_load_moved,
3426                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3427                 class = class->next;
3428
3429 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3430                 /*
3431                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3432                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3433                  * the critical section.
3434                  */
3435                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3436                         break;
3437 #endif
3438         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3439
3440         return total_load_moved > 0;
3441 }
3442
3443 static int
3444 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3445                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3446                    struct rq_iterator *iterator)
3447 {
3448         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3449         int pinned = 0;
3450
3451         while (p) {
3452                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3453                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3454                         /*
3455                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3456                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3457                          * stats here rather than inside pull_task().
3458                          */
3459                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3460
3461                         return 1;
3462                 }
3463                 p = iterator->next(iterator->arg);
3464         }
3465
3466         return 0;
3467 }
3468
3469 /*
3470  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3471  * part of active balancing operations within "domain".
3472  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3473  *
3474  * Called with both runqueues locked.
3475  */
3476 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3477                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3478 {
3479         const struct sched_class *class;
3480
3481         for_each_class(class) {
3482                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3483                         return 1;
3484         }
3485
3486         return 0;
3487 }
3488 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3489 /*
3490  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3491  *              during load balancing.
3492  */
3493 struct sd_lb_stats {
3494         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3495         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3496         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3497         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3498         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3499
3500         /** Statistics of this group */
3501         unsigned long this_load;
3502         unsigned long this_load_per_task;
3503         unsigned long this_nr_running;
3504
3505         /* Statistics of the busiest group */
3506         unsigned long max_load;
3507         unsigned long busiest_load_per_task;
3508         unsigned long busiest_nr_running;
3509
3510         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3511 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3512         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3513         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3514         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3515         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3516         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3517         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3518 #endif
3519 };
3520
3521 /*
3522  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3523  */
3524 struct sg_lb_stats {
3525         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3526         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3527         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3528         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3529         unsigned long group_capacity;
3530         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3531 };
3532
3533 /**
3534  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3535  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3536  */
3537 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3538 {
3539         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3540 }
3541
3542 /**
3543  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3544  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3545  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3546  */
3547 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3548                                         enum cpu_idle_type idle)
3549 {
3550         int load_idx;
3551
3552         switch (idle) {
3553         case CPU_NOT_IDLE:
3554                 load_idx = sd->busy_idx;
3555                 break;
3556
3557         case CPU_NEWLY_IDLE:
3558                 load_idx = sd->newidle_idx;
3559                 break;
3560         default:
3561                 load_idx = sd->idle_idx;
3562                 break;
3563         }
3564
3565         return load_idx;
3566 }
3567
3568
3569 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3570 /**
3571  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3572  * the given sched_domain, during load balancing.
3573  *
3574  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3575  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3576  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3577  */
3578 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3579         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3580 {
3581         /*
3582          * Busy processors will not participate in power savings
3583          * balance.
3584          */
3585         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3586                 sds->power_savings_balance = 0;
3587         else {
3588                 sds->power_savings_balance = 1;
3589                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3590                 sds->leader_nr_running = 0;
3591         }
3592 }
3593
3594 /**
3595  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3596  * sched_domain while performing load balancing.
3597  *
3598  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3599  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3600  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3601  *              load balancing ?
3602  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3603  */
3604 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3605         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3606 {
3607
3608         if (!sds->power_savings_balance)
3609                 return;
3610
3611         /*
3612          * If the local group is idle or completely loaded
3613          * no need to do power savings balance at this domain
3614          */
3615         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3616                                 !sds->this_nr_running))
3617                 sds->power_savings_balance = 0;
3618
3619         /*
3620          * If a group is already running at full capacity or idle,
3621          * don't include that group in power savings calculations
3622          */
3623         if (!sds->power_savings_balance ||
3624                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3625                 !sgs->sum_nr_running)
3626                 return;
3627
3628         /*
3629          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3630          * This is the group from where we need to pick up the load
3631          * for saving power
3632          */
3633         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3634             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3635              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3636                 sds->group_min = group;
3637                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3638                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3639                                                 sgs->sum_nr_running;
3640         }
3641
3642         /*
3643          * Calculate the group which is almost near its
3644          * capacity but still has some space to pick up some load
3645          * from other group and save more power
3646          */
3647         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3648                 return;
3649
3650         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3651             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3652              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3653                 sds->group_leader = group;
3654                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3655         }
3656 }
3657
3658 /**
3659  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3660  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3661  *      under consideration.
3662  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3663  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3664  *
3665  * Description:
3666  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3667  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3668  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3669  *
3670  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3671  * Else returns 0.
3672  */
3673 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3674                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3675 {
3676         if (!sds->power_savings_balance)
3677                 return 0;
3678
3679         if (sds->this != sds->group_leader ||
3680                         sds->group_leader == sds->group_min)
3681                 return 0;
3682
3683         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3684         sds->busiest = sds->group_min;
3685
3686         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3687                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3688                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3689         }
3690
3691         return 1;
3692
3693 }
3694 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3695 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3696         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3697 {
3698         return;
3699 }
3700
3701 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3702         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3703 {
3704         return;
3705 }
3706
3707 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3708                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3709 {
3710         return 0;
3711 }
3712 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3713
3714 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3715 {
3716         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3717         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3718
3719         smt_gain /= weight;
3720
3721         return smt_gain;
3722 }
3723
3724 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3725 {
3726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3727         u64 total, available;
3728
3729         sched_avg_update(rq);
3730
3731         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3732         available = total - rq->rt_avg;
3733
3734         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3735                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3736
3737         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3738
3739         return div_u64(available, total);
3740 }
3741
3742 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3743 {
3744         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3745         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3746         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3747
3748         /* here we could scale based on cpufreq */
3749
3750         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3751                 power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3752                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3753         }
3754
3755         power *= scale_rt_power(cpu);
3756         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3757
3758         if (!power)
3759                 power = 1;
3760
3761         sdg->cpu_power = power;
3762 }
3763
3764 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3765 {
3766         struct sched_domain *child = sd->child;
3767         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3768         unsigned long power;
3769
3770         if (!child) {
3771                 update_cpu_power(sd, cpu);
3772                 return;
3773         }
3774
3775         power = 0;
3776
3777         group = child->groups;
3778         do {
3779                 power += group->cpu_power;
3780                 group = group->next;
3781         } while (group != child->groups);
3782
3783         sdg->cpu_power = power;
3784 }
3785
3786 /**
3787  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3788  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3789  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3790  * @idle: Idle status of this_cpu
3791  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3792  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3793  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3794  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3795  * @balance: Should we balance.
3796  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3797  */
3798 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3799                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3800                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3801                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3802                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3803 {
3804         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3805         int i;
3806         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3807         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3808         unsigned long avg_load_per_task;
3809
3810         if (local_group) {
3811                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3812                 if (balance_cpu == this_cpu)
3813                         update_group_power(sd, this_cpu);
3814         }
3815
3816         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3817         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3818         max_cpu_load = 0;
3819         min_cpu_load = ~0UL;
3820
3821         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3822                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3823
3824                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3825                         *sd_idle = 0;
3826
3827                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3828                 if (local_group) {
3829                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3830                                 first_idle_cpu = 1;
3831                                 balance_cpu = i;
3832                         }
3833
3834                         load = target_load(i, load_idx);
3835                 } else {
3836                         load = source_load(i, load_idx);
3837                         if (load > max_cpu_load)
3838                                 max_cpu_load = load;
3839                         if (min_cpu_load > load)
3840                                 min_cpu_load = load;
3841                 }
3842
3843                 sgs->group_load += load;
3844                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3845                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3846
3847                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3848         }
3849
3850         /*
3851          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3852          * is eligible for doing load balancing at this and above
3853          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3854          * to do the newly idle load balance.
3855          */
3856         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3857             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3858                 *balance = 0;
3859                 return;
3860         }
3861
3862         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3863         sgs->avg_load = (sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE) / group->cpu_power;
3864
3865
3866         /*
3867          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3868          * than the average weight of two tasks.
3869          *
3870          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3871          *      might not be a suitable number - should we keep a
3872          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3873          *      the hierarchy?
3874          */
3875         avg_load_per_task = (sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3876                 group->cpu_power;
3877
3878         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3879                 sgs->group_imb = 1;
3880
3881         sgs->group_capacity =
3882                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3883 }
3884
3885 /**
3886  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3887  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3888  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3889  * @idle: Idle status of this_cpu
3890  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3891  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3892  * @balance: Should we balance.
3893  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3894  */
3895 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3896                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3897                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3898                         struct sd_lb_stats *sds)
3899 {
3900         struct sched_domain *child = sd->child;
3901         struct sched_group *group = sd->groups;
3902         struct sg_lb_stats sgs;
3903         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3904
3905         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3906                 prefer_sibling = 1;
3907
3908         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3909         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3910
3911         do {
3912                 int local_group;
3913
3914                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3915                                                sched_group_cpus(group));
3916                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3917                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3918                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3919
3920                 if (local_group && balance && !(*balance))
3921                         return;
3922
3923                 sds->total_load += sgs.group_load;
3924                 sds->total_pwr += group->cpu_power;
3925
3926                 /*
3927                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3928                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3929                  * and move all the excess tasks away.
3930                  */
3931                 if (prefer_sibling)
3932                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3933
3934                 if (local_group) {
3935                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3936                         sds->this = group;
3937                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3938                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3939                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3940                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3941                                 sgs.group_imb)) {
3942                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3943                         sds->busiest = group;
3944                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3945                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3946                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3947                 }
3948
3949                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3950                 group = group->next;
3951         } while (group != sd->groups);
3952 }
3953
3954 /**
3955  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3956  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3957  *                      load balancing.
3958  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3959  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3960  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3961  */
3962 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3963                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3964 {
3965         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3966         unsigned int imbn = 2;
3967
3968         if (sds->this_nr_running) {
3969                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3970                 if (sds->busiest_load_per_task >
3971                                 sds->this_load_per_task)
3972                         imbn = 1;
3973         } else
3974                 sds->this_load_per_task =
3975                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3976
3977         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3978                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3979                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3980                 return;
3981         }
3982
3983         /*
3984          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3985          * however we may be able to increase total CPU power used by
3986          * moving them.
3987          */
3988
3989         pwr_now += sds->busiest->cpu_power *
3990                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3991         pwr_now += sds->this->cpu_power *
3992                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3993         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3994
3995         /* Amount of load we'd subtract */
3996         tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
3997                 sds->busiest->cpu_power;
3998         if (sds->max_load > tmp)
3999                 pwr_move += sds->busiest->cpu_power *
4000                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4001
4002         /* Amount of load we'd add */
4003         if (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power <
4004                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4005                 tmp = (sds->max_load * sds->busiest->cpu_power) /
4006                         sds->this->cpu_power;
4007         else
4008                 tmp = (sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE) /
4009                         sds->this->cpu_power;
4010         pwr_move += sds->this->cpu_power *
4011                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4012         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4013
4014         /* Move if we gain throughput */
4015         if (pwr_move > pwr_now)
4016                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4017 }
4018
4019 /**
4020  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4021  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4022  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4023  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4024  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4025  */
4026 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4027                 unsigned long *imbalance)
4028 {
4029         unsigned long max_pull;
4030         /*
4031          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4032          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4033          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4034          */
4035         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4036                 *imbalance = 0;
4037                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4038         }
4039
4040         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
4041         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
4042                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
4043
4044         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4045         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->cpu_power,
4046                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->cpu_power)
4047                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4048
4049         /*
4050          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4051          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4052          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4053          * moved
4054          */
4055         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4056                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4057
4058 }
4059 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4060
4061 /**
4062  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4063  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4064  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4065  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4066  * such a group exists.
4067  *
4068  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4069  * to restore balance.
4070  *
4071  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4072  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4073  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4074  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4075  * @idle: The idle status of this_cpu.
4076  * @sd_idle: The idleness of sd
4077  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4078  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4079  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4080  *
4081  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4082  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4083  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4084  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4085  */
4086 static struct sched_group *
4087 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4088                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4089                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4090 {
4091         struct sd_lb_stats sds;
4092
4093         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4094
4095         /*
4096          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4097          * this level.
4098          */
4099         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4100                                         balance, &sds);
4101
4102         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4103         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4104          *    at this level.
4105          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4106          * 3) This group is the busiest group.
4107          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4108          *    sched_domain.
4109          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4110          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4111          */
4112         if (balance && !(*balance))
4113                 goto ret;
4114
4115         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4116                 goto out_balanced;
4117
4118         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4119                 goto out_balanced;
4120
4121         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4122
4123         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4124                 goto out_balanced;
4125
4126         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4127                 goto out_balanced;
4128
4129         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4130         if (sds.group_imb)
4131                 sds.busiest_load_per_task =
4132                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4133
4134         /*
4135          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4136          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4137          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4138          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4139          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4140          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4141          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4142          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4143          * appear as very large values with unsigned longs.
4144          */
4145         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4146                 goto out_balanced;
4147
4148         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4149         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4150         return sds.busiest;
4151
4152 out_balanced:
4153         /*
4154          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4155          * to save power.
4156          */
4157         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4158                 return sds.busiest;
4159 ret:
4160         *imbalance = 0;
4161         return NULL;
4162 }
4163
4164 static struct sched_group *group_of(int cpu)
4165 {
4166         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4167
4168         if (!sd)
4169                 return NULL;
4170
4171         return sd->groups;
4172 }
4173
4174 static unsigned long power_of(int cpu)
4175 {
4176         struct sched_group *group = group_of(cpu);
4177
4178         if (!group)
4179                 return SCHED_LOAD_SCALE;
4180
4181         return group->cpu_power;
4182 }
4183
4184 /*
4185  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4186  */
4187 static struct rq *
4188 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4189                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4190 {
4191         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4192         unsigned long max_load = 0;
4193         int i;
4194
4195         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4196                 unsigned long power = power_of(i);
4197                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4198                 unsigned long wl;
4199
4200                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4201                         continue;
4202
4203                 rq = cpu_rq(i);
4204                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4205                 wl /= power;
4206
4207                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4208                         continue;
4209
4210                 if (wl > max_load) {
4211                         max_load = wl;
4212                         busiest = rq;
4213                 }
4214         }
4215
4216         return busiest;
4217 }
4218
4219 /*
4220  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4221  * so long as it is large enough.
4222  */
4223 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4224
4225 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4226 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4227
4228 /*
4229  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4230  * tasks if there is an imbalance.
4231  */
4232 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4233                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4234                         int *balance)
4235 {
4236         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4237         struct sched_group *group;
4238         unsigned long imbalance;
4239         struct rq *busiest;
4240         unsigned long flags;
4241         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4242
4243         cpumask_setall(cpus);
4244
4245         /*
4246          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4247          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4248          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4249          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4250          */
4251         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4252             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4253                 sd_idle = 1;
4254
4255         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4256
4257 redo:
4258         update_shares(sd);
4259         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4260                                    cpus, balance);
4261
4262         if (*balance == 0)
4263                 goto out_balanced;
4264
4265         if (!group) {
4266                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4267                 goto out_balanced;
4268         }
4269
4270         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4271         if (!busiest) {
4272                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4273                 goto out_balanced;
4274         }
4275
4276         BUG_ON(busiest == this_rq);
4277
4278         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4279
4280         ld_moved = 0;
4281         if (busiest->nr_running > 1) {
4282                 /*
4283                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4284                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4285                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4286                  * correctly treated as an imbalance.
4287                  */
4288                 local_irq_save(flags);
4289                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4290                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4291                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4292                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4293                 local_irq_restore(flags);
4294
4295                 /*
4296                  * some other cpu did the load balance for us.
4297                  */
4298                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4299                         resched_cpu(this_cpu);
4300
4301                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4302                 if (unlikely(all_pinned)) {
4303                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4304                         if (!cpumask_empty(cpus))
4305                                 goto redo;
4306                         goto out_balanced;
4307                 }
4308         }
4309
4310         if (!ld_moved) {
4311                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4312                 sd->nr_balance_failed++;
4313
4314                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4315
4316                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4317
4318                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4319                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4320                          */
4321                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4322                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4323                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4324                                 all_pinned = 1;
4325                                 goto out_one_pinned;
4326                         }
4327
4328                         if (!busiest->active_balance) {
4329                                 busiest->active_balance = 1;
4330                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4331                                 active_balance = 1;
4332                         }
4333                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4334                         if (active_balance)
4335                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4336
4337                         /*
4338                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4339                          * counter.
4340                          */
4341                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4342                 }
4343         } else
4344                 sd->nr_balance_failed = 0;
4345
4346         if (likely(!active_balance)) {
4347                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4348                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4349         } else {
4350                 /*
4351                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4352                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4353                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4354                  * move_tasks).
4355                  */
4356                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4357                         sd->balance_interval *= 2;
4358         }
4359
4360         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4361             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4362                 ld_moved = -1;
4363
4364         goto out;
4365
4366 out_balanced:
4367         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4368
4369         sd->nr_balance_failed = 0;
4370
4371 out_one_pinned:
4372         /* tune up the balancing interval */
4373         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4374                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4375                 sd->balance_interval *= 2;
4376
4377         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4378             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4379                 ld_moved = -1;
4380         else
4381                 ld_moved = 0;
4382 out:
4383         if (ld_moved)
4384                 update_shares(sd);
4385         return ld_moved;
4386 }
4387
4388 /*
4389  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4390  * tasks if there is an imbalance.
4391  *
4392  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4393  * this_rq is locked.
4394  */
4395 static int
4396 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4397 {
4398         struct sched_group *group;
4399         struct rq *busiest = NULL;
4400         unsigned long imbalance;
4401         int ld_moved = 0;
4402         int sd_idle = 0;
4403         int all_pinned = 0;
4404         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4405
4406         cpumask_setall(cpus);
4407
4408         /*
4409          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4410          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4411          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4412          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4413          */
4414         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4415             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4416                 sd_idle = 1;
4417
4418         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4419 redo:
4420         update_shares_locked(this_rq, sd);
4421         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4422                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4423         if (!group) {
4424                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4425                 goto out_balanced;
4426         }
4427
4428         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4429         if (!busiest) {
4430                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4431                 goto out_balanced;
4432         }
4433
4434         BUG_ON(busiest == this_rq);
4435
4436         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4437
4438         ld_moved = 0;
4439         if (busiest->nr_running > 1) {
4440                 /* Attempt to move tasks */
4441                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4442                 /* this_rq->clock is already updated */
4443                 update_rq_clock(busiest);
4444                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4445                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4446                                         &all_pinned);
4447                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4448
4449                 if (unlikely(all_pinned)) {
4450                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4451                         if (!cpumask_empty(cpus))
4452                                 goto redo;
4453                 }
4454         }
4455
4456         if (!ld_moved) {
4457                 int active_balance = 0;
4458
4459                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4460                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4461                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4462                         return -1;
4463
4464                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4465                         return -1;
4466
4467                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4468                         return -1;
4469
4470                 /*
4471                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4472                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4473                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4474                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4475                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4476                  *
4477                  * The package power saving logic comes from
4478                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4479                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4480                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4481                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4482                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4483                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4484                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4485                  *
4486                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4487                  * will be more than one task in the source run queue and
4488                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4489                  * active balance code will not be triggered.
4490                  */
4491
4492                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4493                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4494
4495                 /*
4496                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4497                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4498                  */
4499                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4500                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4501                         all_pinned = 1;
4502                         return ld_moved;
4503                 }
4504
4505                 if (!busiest->active_balance) {
4506                         busiest->active_balance = 1;
4507                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4508                         active_balance = 1;
4509                 }
4510
4511                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4512                 /*
4513                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4514                  */
4515                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4516                 if (active_balance)
4517                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4518                 spin_lock(&this_rq->lock);
4519
4520         } else
4521                 sd->nr_balance_failed = 0;
4522
4523         update_shares_locked(this_rq, sd);
4524         return ld_moved;
4525
4526 out_balanced:
4527         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4528         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4529             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4530                 return -1;
4531         sd->nr_balance_failed = 0;
4532
4533         return 0;
4534 }
4535
4536 /*
4537  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4538  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4539  */
4540 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4541 {
4542         struct sched_domain *sd;
4543         int pulled_task = 0;
4544         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4545
4546         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4547                 unsigned long interval;
4548
4549                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4550                         continue;
4551
4552                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4553                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4554                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4555                                                            sd);
4556
4557                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4558                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4559                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4560                 if (pulled_task)
4561                         break;
4562         }
4563         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4564                 /*
4565                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4566                  * a busy processor. So reset next_balance.
4567                  */
4568                 this_rq->next_balance = next_balance;
4569         }
4570 }
4571
4572 /*
4573  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4574  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4575  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4576  * logical imbalances.
4577  *
4578  * Called with busiest_rq locked.
4579  */
4580 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4581 {
4582         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4583         struct sched_domain *sd;
4584         struct rq *target_rq;
4585
4586         /* Is there any task to move? */
4587         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4588                 return;
4589
4590         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4591
4592         /*
4593          * This condition is "impossible", if it occurs
4594          * we need to fix it. Originally reported by
4595          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4596          */
4597         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4598
4599         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4600         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4601         update_rq_clock(busiest_rq);
4602         update_rq_clock(target_rq);
4603
4604         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4605         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4606                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4607                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4608                                 break;
4609         }
4610
4611         if (likely(sd)) {
4612                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4613
4614                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4615                                   sd, CPU_IDLE))
4616                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4617                 else
4618                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4619         }
4620         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4621 }
4622
4623 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4624 static struct {
4625         atomic_t load_balancer;
4626         cpumask_var_t cpu_mask;
4627         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4628 } nohz ____cacheline_aligned = {
4629         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4630 };
4631
4632 int get_nohz_load_balancer(void)
4633 {
4634         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4635 }
4636
4637 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4638 /**
4639  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4640  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4641  *              be returned.
4642  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4643  *              for the given cpu.
4644  *
4645  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4646  */
4647 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4648 {
4649         struct sched_domain *sd;
4650
4651         for_each_domain(cpu, sd)
4652                 if (sd && (sd->flags & flag))
4653                         break;
4654
4655         return sd;
4656 }
4657
4658 /**
4659  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4660  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4661  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4662  *              for cpu.
4663  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4664  *
4665  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4666  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4667  */
4668 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4669         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4670                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4671
4672 /**
4673  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4674  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4675  *
4676  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4677  *
4678  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4679  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4680  * sched_group is semi-idle or not.
4681  */
4682 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4683 {
4684         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4685                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4686
4687         /*
4688          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4689          * and atleast one idle cpu.
4690          */
4691         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4692                 return 0;
4693
4694         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4695                 return 0;
4696
4697         return 1;
4698 }
4699 /**
4700  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4701  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4702  *
4703  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4704  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4705  *
4706  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4707  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4708  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4709  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4710  */
4711 static int find_new_ilb(int cpu)
4712 {
4713         struct sched_domain *sd;
4714         struct sched_group *ilb_group;
4715
4716         /*
4717          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4718          * when power-aware load balancing is enabled
4719          */
4720         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4721                 goto out_done;
4722
4723         /*
4724          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4725          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4726          */
4727         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4728                 goto out_done;
4729
4730         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4731                 ilb_group = sd->groups;
4732
4733                 do {
4734                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4735                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4736
4737                         ilb_group = ilb_group->next;
4738
4739                 } while (ilb_group != sd->groups);
4740         }
4741
4742 out_done:
4743         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4744 }
4745 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4746 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4747 {
4748         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4749 }
4750 #endif
4751
4752 /*
4753  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4754  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4755  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4756  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4757  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4758  * arrives...
4759  *
4760  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4761  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4762  * nohz.cpu_mask..
4763  *
4764  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4765  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4766  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4767  * there is no need for ilb owner.
4768  *
4769  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4770  * next busy scheduler_tick()
4771  */
4772 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4773 {
4774         int cpu = smp_processor_id();
4775
4776         if (stop_tick) {
4777                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4778
4779                 if (!cpu_active(cpu)) {
4780                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4781                                 return 0;
4782
4783                         /*
4784                          * If we are going offline and still the leader,
4785                          * give up!
4786                          */
4787                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4788                                 BUG();
4789
4790                         return 0;
4791                 }
4792
4793                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4794
4795                 /* time for ilb owner also to sleep */
4796                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4797                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4798                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4799                         return 0;
4800                 }
4801
4802                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4803                         /* make me the ilb owner */
4804                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4805                                 return 1;
4806                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4807                         int new_ilb;
4808
4809                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4810                                                 sched_mc_power_savings))
4811                                 return 1;
4812                         /*
4813                          * Check to see if there is a more power-efficient
4814                          * ilb.
4815                          */
4816                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4817                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4818                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4819                                 resched_cpu(new_ilb);
4820                                 return 0;
4821                         }
4822                         return 1;
4823                 }
4824         } else {
4825                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4826                         return 0;
4827
4828                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4829
4830                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4831                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4832                                 BUG();
4833         }
4834         return 0;
4835 }
4836 #endif
4837
4838 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4839
4840 /*
4841  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4842  * and initiates a balancing operation if so.
4843  *
4844  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4845  */
4846 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4847 {
4848         int balance = 1;
4849         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4850         unsigned long interval;
4851         struct sched_domain *sd;
4852         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4853         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4854         int update_next_balance = 0;
4855         int need_serialize;
4856
4857         for_each_domain(cpu, sd) {
4858                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4859                         continue;
4860
4861                 interval = sd->balance_interval;
4862                 if (idle != CPU_IDLE)
4863                         interval *= sd->busy_factor;
4864
4865                 /* scale ms to jiffies */
4866                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4867                 if (unlikely(!interval))
4868                         interval = 1;
4869                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4870                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4871
4872                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4873
4874                 if (need_serialize) {
4875                         if (!spin_trylock(&balancing))
4876                                 goto out;
4877                 }
4878
4879                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4880                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4881                                 /*
4882                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4883                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4884                                  * not idle.
4885                                  */
4886                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4887                         }
4888                         sd->last_balance = jiffies;
4889                 }
4890                 if (need_serialize)
4891                         spin_unlock(&balancing);
4892 out:
4893                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4894                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4895                         update_next_balance = 1;
4896                 }
4897
4898                 /*
4899                  * Stop the load balance at this level. There is another
4900                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4901                  * actively.
4902                  */
4903                 if (!balance)
4904                         break;
4905         }
4906
4907         /*
4908          * next_balance will be updated only when there is a need.
4909          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4910          * updated.
4911          */
4912         if (likely(update_next_balance))
4913                 rq->next_balance = next_balance;
4914 }
4915
4916 /*
4917  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4918  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4919  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4920  */
4921 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4922 {
4923         int this_cpu = smp_processor_id();
4924         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4925         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4926                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4927
4928         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4929
4930 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4931         /*
4932          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4933          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4934          * stopped.
4935          */
4936         if (this_rq->idle_at_tick &&
4937             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4938                 struct rq *rq;
4939                 int balance_cpu;
4940
4941                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4942                         if (balance_cpu == this_cpu)
4943                                 continue;
4944
4945                         /*
4946                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4947                          * work being done for other cpus. Next load
4948                          * balancing owner will pick it up.
4949                          */
4950                         if (need_resched())
4951                                 break;
4952
4953                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4954
4955                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4956                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4957                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4958                 }
4959         }
4960 #endif
4961 }
4962
4963 static inline int on_null_domain(int cpu)
4964 {
4965         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4966 }
4967
4968 /*
4969  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4970  *
4971  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4972  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4973  * if the whole system is idle.
4974  */
4975 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4976 {
4977 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4978         /*
4979          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4980          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4981          * load balancer.
4982          */
4983         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4984                 rq->in_nohz_recently = 0;
4985
4986                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4987                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4988                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4989                 }
4990
4991                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4992                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
4993
4994                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4995                                 resched_cpu(ilb);
4996                 }
4997         }
4998
4999         /*
5000          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
5001          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
5002          */
5003         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5004             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5005                 resched_cpu(cpu);
5006                 return;
5007         }
5008
5009         /*
5010          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5011          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5012          */
5013         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5014             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5015                 return;
5016 #endif
5017         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5018         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5019             likely(!on_null_domain(cpu)))
5020                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5021 }
5022
5023 #else   /* CONFIG_SMP */
5024
5025 /*
5026  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5027  */
5028 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5029 {
5030 }
5031
5032 #endif
5033
5034 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5035
5036 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5037
5038 /*
5039  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5040  * @p in case that task is currently running.
5041  *
5042  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5043  */
5044 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5045 {
5046         u64 ns = 0;
5047
5048         if (task_current(rq, p)) {
5049                 update_rq_clock(rq);
5050                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5051                 if ((s64)ns < 0)
5052                         ns = 0;
5053         }
5054
5055         return ns;
5056 }
5057
5058 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5059 {
5060         unsigned long flags;
5061         struct rq *rq;
5062         u64 ns = 0;
5063
5064         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5065         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5066         task_rq_unlock(rq, &flags);
5067
5068         return ns;
5069 }
5070
5071 /*
5072  * Return accounted runtime for the task.
5073  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5074  * pending runtime that have not been accounted yet.
5075  */
5076 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5077 {
5078         unsigned long flags;
5079         struct rq *rq;
5080         u64 ns = 0;
5081
5082         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5083         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5084         task_rq_unlock(rq, &flags);
5085
5086         return ns;
5087 }
5088
5089 /*
5090  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5091  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5092  * pending runtime that have not been accounted yet.
5093  *
5094  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5095  * so the return value not includes other pending runtime that other
5096  * running tasks might have.
5097  */
5098 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5099 {
5100         struct task_cputime totals;
5101         unsigned long flags;
5102         struct rq *rq;
5103         u64 ns;
5104
5105         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5106         thread_group_cputime(p, &totals);
5107         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5108         task_rq_unlock(rq, &flags);
5109
5110         return ns;
5111 }
5112
5113 /*
5114  * Account user cpu time to a process.
5115  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5116  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5117  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5118  */
5119 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5120                        cputime_t cputime_scaled)
5121 {
5122         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5123         cputime64_t tmp;
5124
5125         /* Add user time to process. */
5126         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5127         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5128         account_group_user_time(p, cputime);
5129
5130         /* Add user time to cpustat. */
5131         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5132         if (TASK_NICE(p) > 0)
5133                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5134         else
5135                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5136
5137         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5138         /* Account for user time used */
5139         acct_update_integrals(p);
5140 }
5141
5142 /*
5143  * Account guest cpu time to a process.
5144  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5145  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5146  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5147  */
5148 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5149                                cputime_t cputime_scaled)
5150 {
5151         cputime64_t tmp;
5152         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5153
5154         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5155
5156         /* Add guest time to process. */
5157         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5158         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5159         account_group_user_time(p, cputime);
5160         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5161
5162         /* Add guest time to cpustat. */
5163         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5164         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5165 }
5166
5167 /*
5168  * Account system cpu time to a process.
5169  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5170  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5171  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5172  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5173  */
5174 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5175                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5176 {
5177         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5178         cputime64_t tmp;
5179
5180         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5181                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5182                 return;
5183         }
5184
5185         /* Add system time to process. */
5186         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5187         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5188         account_group_system_time(p, cputime);
5189
5190         /* Add system time to cpustat. */
5191         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5192         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5193                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5194         else if (softirq_count())
5195                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5196         else
5197                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5198
5199         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5200
5201         /* Account for system time used */
5202         acct_update_integrals(p);
5203 }
5204
5205 /*
5206  * Account for involuntary wait time.
5207  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5208  */
5209 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5210 {
5211         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5212         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5213
5214         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5215 }
5216
5217 /*
5218  * Account for idle time.
5219  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5220  */
5221 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5222 {
5223         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5224         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5225         struct rq *rq = this_rq();
5226
5227         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5228                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5229         else
5230                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5231 }
5232
5233 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5234
5235 /*
5236  * Account a single tick of cpu time.
5237  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5238  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5239  */
5240 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5241 {
5242         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5243         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5244         struct rq *rq = this_rq();
5245
5246         if (user_tick)
5247                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5248         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5249                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5250                                     one_jiffy_scaled);
5251         else
5252                 account_idle_time(one_jiffy);
5253 }
5254
5255 /*
5256  * Account multiple ticks of steal time.
5257  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5258  * @ticks: number of stolen ticks
5259  */
5260 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5261 {
5262         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5263 }
5264
5265 /*
5266  * Account multiple ticks of idle time.
5267  * @ticks: number of stolen ticks
5268  */
5269 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5270 {
5271         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5272 }
5273
5274 #endif
5275
5276 /*
5277  * Use precise platform statistics if available:
5278  */
5279 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5280 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5281 {
5282         return p->utime;
5283 }
5284
5285 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5286 {
5287         return p->stime;
5288 }
5289 #else
5290 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5291 {
5292         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5293                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5294         u64 temp;
5295
5296         /*
5297          * Use CFS's precise accounting:
5298          */
5299         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5300
5301         if (total) {
5302                 temp *= utime;
5303                 do_div(temp, total);
5304         }
5305         utime = (clock_t)temp;
5306
5307         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5308         return p->prev_utime;
5309 }
5310
5311 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5312 {
5313         clock_t stime;
5314
5315         /*
5316          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5317          * the total, to make sure the total observed by userspace
5318          * grows monotonically - apps rely on that):
5319          */
5320         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5321                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5322
5323         if (stime >= 0)
5324                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5325
5326         return p->prev_stime;
5327 }
5328 #endif
5329
5330 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5331 {
5332         return p->gtime;
5333 }
5334
5335 /*
5336  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5337  * We call it with interrupts disabled.
5338  *
5339  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5340  * timeslices.
5341  */
5342 void scheduler_tick(void)
5343 {
5344         int cpu = smp_processor_id();
5345         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5346         struct task_struct *curr = rq->curr;
5347
5348         sched_clock_tick();
5349
5350         spin_lock(&rq->lock);
5351         update_rq_clock(rq);
5352         update_cpu_load(rq);
5353         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5354         spin_unlock(&rq->lock);
5355
5356         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5357
5358 #ifdef CONFIG_SMP
5359         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5360         trigger_load_balance(rq, cpu);
5361 #endif
5362 }
5363
5364 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5365 {
5366         if (in_lock_functions(addr)) {
5367                 addr = CALLER_ADDR2;
5368                 if (in_lock_functions(addr))
5369                         addr = CALLER_ADDR3;
5370         }
5371         return addr;
5372 }
5373
5374 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5375                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5376
5377 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5378 {
5379 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5380         /*
5381          * Underflow?
5382          */
5383         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5384                 return;
5385 #endif
5386         preempt_count() += val;
5387 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5388         /*
5389          * Spinlock count overflowing soon?
5390          */
5391         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5392                                 PREEMPT_MASK - 10);
5393 #endif
5394         if (preempt_count() == val)
5395                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5396 }
5397 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5398
5399 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5400 {
5401 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5402         /*
5403          * Underflow?
5404          */
5405         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5406                 return;
5407         /*
5408          * Is the spinlock portion underflowing?
5409          */
5410         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5411                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5412                 return;
5413 #endif
5414
5415         if (preempt_count() == val)
5416                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5417         preempt_count() -= val;
5418 }
5419 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5420
5421 #endif
5422
5423 /*
5424  * Print scheduling while atomic bug:
5425  */
5426 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5427 {
5428         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5429
5430         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5431                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5432
5433         debug_show_held_locks(prev);
5434         print_modules();
5435         if (irqs_disabled())
5436                 print_irqtrace_events(prev);
5437
5438         if (regs)
5439                 show_regs(regs);
5440         else
5441                 dump_stack();
5442 }
5443
5444 /*
5445  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5446  */
5447 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5448 {
5449         /*
5450          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5451          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5452          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5453          */
5454         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5455                 __schedule_bug(prev);
5456
5457         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5458
5459         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5460 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5461         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5462                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5463                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5464         }
5465 #endif
5466 }
5467
5468 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5469 {
5470         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5471                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5472
5473                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5474                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5475
5476                 /*
5477                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5478                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5479                  * the avg_overlap on preemption.
5480                  *
5481                  * We use the average preemption runtime because that
5482                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5483                  * build up.
5484                  */
5485                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5486         }
5487         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5488 }
5489
5490 /*
5491  * Pick up the highest-prio task:
5492  */
5493 static inline struct task_struct *
5494 pick_next_task(struct rq *rq)
5495 {
5496         const struct sched_class *class;
5497         struct task_struct *p;
5498
5499         /*
5500          * Optimization: we know that if all tasks are in
5501          * the fair class we can call that function directly:
5502          */
5503         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5504                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5505                 if (likely(p))
5506                         return p;
5507         }
5508
5509         class = sched_class_highest;
5510         for ( ; ; ) {
5511                 p = class->pick_next_task(rq);
5512                 if (p)
5513                         return p;
5514                 /*
5515                  * Will never be NULL as the idle class always
5516                  * returns a non-NULL p:
5517                  */
5518                 class = class->next;
5519         }
5520 }
5521
5522 /*
5523  * schedule() is the main scheduler function.
5524  */
5525 asmlinkage void __sched schedule(void)
5526 {
5527         struct task_struct *prev, *next;
5528         unsigned long *switch_count;
5529         struct rq *rq;
5530         int cpu;
5531
5532 need_resched:
5533         preempt_disable();
5534         cpu = smp_processor_id();
5535         rq = cpu_rq(cpu);
5536         rcu_qsctr_inc(cpu);
5537         prev = rq->curr;
5538         switch_count = &prev->nivcsw;
5539
5540         release_kernel_lock(prev);
5541 need_resched_nonpreemptible:
5542
5543         schedule_debug(prev);
5544
5545         if (sched_feat(HRTICK))
5546                 hrtick_clear(rq);
5547
5548         spin_lock_irq(&rq->lock);
5549         update_rq_clock(rq);
5550         clear_tsk_need_resched(prev);
5551
5552         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5553                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5554                         prev->state = TASK_RUNNING;
5555                 else
5556                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5557                 switch_count = &prev->nvcsw;
5558         }
5559
5560         pre_schedule(rq, prev);
5561
5562         if (unlikely(!rq->nr_running))
5563                 idle_balance(cpu, rq);
5564
5565         put_prev_task(rq, prev);
5566         next = pick_next_task(rq);
5567
5568         if (likely(prev != next)) {
5569                 sched_info_switch(prev, next);
5570                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5571
5572                 rq->nr_switches++;
5573                 rq->curr = next;
5574                 ++*switch_count;
5575
5576                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5577                 /*
5578                  * the context switch might have flipped the stack from under
5579                  * us, hence refresh the local variables.
5580                  */
5581                 cpu = smp_processor_id();
5582                 rq = cpu_rq(cpu);
5583         } else
5584                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5585
5586         post_schedule(rq);
5587
5588         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5589                 goto need_resched_nonpreemptible;
5590
5591         preempt_enable_no_resched();
5592         if (need_resched())
5593                 goto need_resched;
5594 }
5595 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5596
5597 #ifdef CONFIG_SMP
5598 /*
5599  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5600  * access and not reliable.
5601  */
5602 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5603 {
5604         unsigned int cpu;
5605         struct rq *rq;
5606
5607         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5608                 return 0;
5609
5610 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5611         /*
5612          * Need to access the cpu field knowing that
5613          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5614          * the mutex owner just released it and exited.
5615          */
5616         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5617                 goto out;
5618 #else
5619         cpu = owner->cpu;
5620 #endif
5621
5622         /*
5623          * Even if the access succeeded (likely case),
5624          * the cpu field may no longer be valid.
5625          */
5626         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5627                 goto out;
5628
5629         /*
5630          * We need to validate that we can do a
5631          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5632          */
5633         if (!cpu_online(cpu))
5634                 goto out;
5635
5636         rq = cpu_rq(cpu);
5637
5638         for (;;) {
5639                 /*
5640                  * Owner changed, break to re-assess state.
5641                  */
5642                 if (lock->owner != owner)
5643                         break;
5644
5645                 /*
5646                  * Is that owner really running on that cpu?
5647                  */
5648                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5649                         return 0;
5650
5651                 cpu_relax();
5652         }
5653 out:
5654         return 1;
5655 }
5656 #endif
5657
5658 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5659 /*
5660  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5661  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5662  * occur there and call schedule directly.
5663  */
5664 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5665 {
5666         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5667
5668         /*
5669          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5670          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5671          */
5672         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5673                 return;
5674
5675         do {
5676                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5677                 schedule();
5678                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5679
5680                 /*
5681                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5682                  * between schedule and now.
5683                  */
5684                 barrier();
5685         } while (need_resched());
5686 }
5687 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5688
5689 /*
5690  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5691  * off of irq context.
5692  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5693  * protect us against recursive calling from irq.
5694  */
5695 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5696 {
5697         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5698
5699         /* Catch callers which need to be fixed */
5700         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5701
5702         do {
5703                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5704                 local_irq_enable();
5705                 schedule();
5706                 local_irq_disable();
5707                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5708
5709                 /*
5710                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5711                  * between schedule and now.
5712                  */
5713                 barrier();
5714         } while (need_resched());
5715 }
5716
5717 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5718
5719 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5720                           void *key)
5721 {
5722         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5723 }
5724 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5725
5726 /*
5727  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5728  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5729  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5730  *
5731  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5732  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5733  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5734  */
5735 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5736                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5737 {
5738         wait_queue_t *curr, *next;
5739
5740         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5741                 unsigned flags = curr->flags;
5742
5743                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5744                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5745                         break;
5746         }
5747 }
5748
5749 /**
5750  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5751  * @q: the waitqueue
5752  * @mode: which threads
5753  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5754  * @key: is directly passed to the wakeup function
5755  *
5756  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5757  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5758  */
5759 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5760                         int nr_exclusive, void *key)
5761 {
5762         unsigned long flags;
5763
5764         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5765         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5766         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5767 }
5768 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5769
5770 /*
5771  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5772  */
5773 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5774 {
5775         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5776 }
5777
5778 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5779 {
5780         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5781 }
5782
5783 /**
5784  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5785  * @q: the waitqueue
5786  * @mode: which threads
5787  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5788  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5789  *
5790  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5791  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5792  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5793  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5794  *
5795  * On UP it can prevent extra preemption.
5796  *
5797  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5798  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5799  */
5800 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5801                         int nr_exclusive, void *key)
5802 {
5803         unsigned long flags;
5804         int sync = 1;
5805
5806         if (unlikely(!q))
5807                 return;
5808
5809         if (unlikely(!nr_exclusive))
5810                 sync = 0;
5811
5812         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5813         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5814         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5815 }
5816 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5817
5818 /*
5819  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5820  */
5821 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5822 {
5823         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5824 }
5825 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5826
5827 /**
5828  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5829  * @x:  holds the state of this particular completion
5830  *
5831  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5832  * awakened in the same order in which they were queued.
5833  *
5834  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5835  *
5836  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5837  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5838  */
5839 void complete(struct completion *x)
5840 {
5841         unsigned long flags;
5842
5843         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5844         x->done++;
5845         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5846         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5847 }
5848 EXPORT_SYMBOL(complete);
5849
5850 /**
5851  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5852  * @x:  holds the state of this particular completion
5853  *
5854  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5855  *
5856  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5857  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5858  */
5859 void complete_all(struct completion *x)
5860 {
5861         unsigned long flags;
5862
5863         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5864         x->done += UINT_MAX/2;
5865         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5866         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5867 }
5868 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5869
5870 static inline long __sched
5871 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5872 {
5873         if (!x->done) {
5874                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5875
5876                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5877                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5878                 do {
5879                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5880                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5881                                 break;
5882                         }
5883                         __set_current_state(state);
5884                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5885                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5886                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5887                 } while (!x->done && timeout);
5888                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5889                 if (!x->done)
5890                         return timeout;
5891         }
5892         x->done--;
5893         return timeout ?: 1;
5894 }
5895
5896 static long __sched
5897 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5898 {
5899         might_sleep();
5900
5901         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5902         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5903         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5904         return timeout;
5905 }
5906
5907 /**
5908  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5909  * @x:  holds the state of this particular completion
5910  *
5911  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5912  * interruptible and there is no timeout.
5913  *
5914  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5915  * and interrupt capability. Also see complete().
5916  */
5917 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5918 {
5919         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5920 }
5921 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5922
5923 /**
5924  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5925  * @x:  holds the state of this particular completion
5926  * @timeout:  timeout value in jiffies
5927  *
5928  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5929  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5930  * interruptible.
5931  */
5932 unsigned long __sched
5933 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5934 {
5935         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5936 }
5937 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5938
5939 /**
5940  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5941  * @x:  holds the state of this particular completion
5942  *
5943  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5944  * interruptible.
5945  */
5946 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5947 {
5948         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5949         if (t == -ERESTARTSYS)
5950                 return t;
5951         return 0;
5952 }
5953 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5954
5955 /**
5956  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5957  * @x:  holds the state of this particular completion
5958  * @timeout:  timeout value in jiffies
5959  *
5960  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5961  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5962  */
5963 unsigned long __sched
5964 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5965                                           unsigned long timeout)
5966 {
5967         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5968 }
5969 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5970
5971 /**
5972  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5973  * @x:  holds the state of this particular completion
5974  *
5975  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5976  * interrupted by a kill signal.
5977  */
5978 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5979 {
5980         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5981         if (t == -ERESTARTSYS)
5982                 return t;
5983         return 0;
5984 }
5985 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5986
5987 /**
5988  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5989  *      @x:     completion structure
5990  *
5991  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5992  *               1 if a decrement succeeded.
5993  *
5994  *      If a completion is being used as a counting completion,
5995  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5996  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5997  *      is protecting is not available.
5998  */
5999 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6000 {
6001         int ret = 1;
6002
6003         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6004         if (!x->done)
6005                 ret = 0;
6006         else
6007                 x->done--;
6008         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6009         return ret;
6010 }
6011 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6012
6013 /**
6014  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6015  *      @x:     completion structure
6016  *
6017  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6018  *               1 if there are no waiters.
6019  *
6020  */
6021 bool completion_done(struct completion *x)
6022 {
6023         int ret = 1;
6024
6025         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6026         if (!x->done)
6027                 ret = 0;
6028         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6029         return ret;
6030 }
6031 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6032
6033 static long __sched
6034 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6035 {
6036         unsigned long flags;
6037         wait_queue_t wait;
6038
6039         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6040
6041         __set_current_state(state);
6042
6043         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6044         __add_wait_queue(q, &wait);
6045         spin_unlock(&q->lock);
6046         timeout = schedule_timeout(timeout);
6047         spin_lock_irq(&q->lock);
6048         __remove_wait_queue(q, &wait);
6049         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6050
6051         return timeout;
6052 }
6053
6054 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6055 {
6056         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6057 }
6058 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6059
6060 long __sched
6061 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6062 {
6063         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6064 }
6065 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6066
6067 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6068 {
6069         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6070 }
6071 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6072
6073 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6074 {
6075         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6076 }
6077 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6078
6079 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6080
6081 /*
6082  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6083  * @p: task
6084  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6085  *
6086  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6087  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6088  *
6089  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6090  */
6091 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6092 {
6093         unsigned long flags;
6094         int oldprio, on_rq, running;
6095         struct rq *rq;
6096         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6097
6098         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6099
6100         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6101         update_rq_clock(rq);
6102
6103         oldprio = p->prio;
6104         on_rq = p->se.on_rq;
6105         running = task_current(rq, p);
6106         if (on_rq)
6107                 dequeue_task(rq, p, 0);
6108         if (running)
6109                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6110
6111         if (rt_prio(prio))
6112                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6113         else
6114                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6115
6116         p->prio = prio;
6117
6118         if (running)
6119                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6120         if (on_rq) {
6121                 enqueue_task(rq, p, 0);
6122
6123                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6124         }
6125         task_rq_unlock(rq, &flags);
6126 }
6127
6128 #endif
6129
6130 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6131 {
6132         int old_prio, delta, on_rq;
6133         unsigned long flags;
6134         struct rq *rq;
6135
6136         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6137                 return;
6138         /*
6139          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6140          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6141          */
6142         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6143         update_rq_clock(rq);
6144         /*
6145          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6146          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6147          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6148          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6149          */
6150         if (task_has_rt_policy(p)) {
6151                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6152                 goto out_unlock;
6153         }
6154         on_rq = p->se.on_rq;
6155         if (on_rq)
6156                 dequeue_task(rq, p, 0);
6157
6158         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6159         set_load_weight(p);
6160         old_prio = p->prio;
6161         p->prio = effective_prio(p);
6162         delta = p->prio - old_prio;
6163
6164         if (on_rq) {
6165                 enqueue_task(rq, p, 0);
6166                 /*
6167                  * If the task increased its priority or is running and
6168                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6169                  */
6170                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6171                         resched_task(rq->curr);
6172         }
6173 out_unlock:
6174         task_rq_unlock(rq, &flags);
6175 }
6176 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6177
6178 /*
6179  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6180  * @p: task
6181  * @nice: nice value
6182  */
6183 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6184 {
6185         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6186         int nice_rlim = 20 - nice;
6187
6188         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6189                 capable(CAP_SYS_NICE));
6190 }
6191
6192 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6193
6194 /*
6195  * sys_nice - change the priority of the current process.
6196  * @increment: priority increment
6197  *
6198  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6199  * does similar things.
6200  */
6201 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6202 {
6203         long nice, retval;
6204
6205         /*
6206          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6207          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6208          * and we have a single winner.
6209          */
6210         if (increment < -40)
6211                 increment = -40;
6212         if (increment > 40)
6213                 increment = 40;
6214
6215         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6216         if (nice < -20)
6217                 nice = -20;
6218         if (nice > 19)
6219                 nice = 19;
6220
6221         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6222                 return -EPERM;
6223
6224         retval = security_task_setnice(current, nice);
6225         if (retval)
6226                 return retval;
6227
6228         set_user_nice(current, nice);
6229         return 0;
6230 }
6231
6232 #endif
6233
6234 /**
6235  * task_prio - return the priority value of a given task.
6236  * @p: the task in question.
6237  *
6238  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6239  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6240  * around 0, value goes from -16 to +15.
6241  */
6242 int task_prio(const struct task_struct *p)
6243 {
6244         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6245 }
6246
6247 /**
6248  * task_nice - return the nice value of a given task.
6249  * @p: the task in question.
6250  */
6251 int task_nice(const struct task_struct *p)
6252 {
6253         return TASK_NICE(p);
6254 }
6255 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6256
6257 /**
6258  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6259  * @cpu: the processor in question.
6260  */
6261 int idle_cpu(int cpu)
6262 {
6263         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6264 }
6265
6266 /**
6267  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6268  * @cpu: the processor in question.
6269  */
6270 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6271 {
6272         return cpu_rq(cpu)->idle;
6273 }
6274
6275 /**
6276  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6277  * @pid: the pid in question.
6278  */
6279 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6280 {
6281         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6282 }
6283
6284 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6285 static void
6286 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6287 {
6288         BUG_ON(p->se.on_rq);
6289
6290         p->policy = policy;
6291         switch (p->policy) {
6292         case SCHED_NORMAL:
6293         case SCHED_BATCH:
6294         case SCHED_IDLE:
6295                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6296                 break;
6297         case SCHED_FIFO:
6298         case SCHED_RR:
6299                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6300                 break;
6301         }
6302
6303         p->rt_priority = prio;
6304         p->normal_prio = normal_prio(p);
6305         /* we are holding p->pi_lock already */
6306         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6307         set_load_weight(p);
6308 }
6309
6310 /*
6311  * check the target process has a UID that matches the current process's
6312  */
6313 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6314 {
6315         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6316         bool match;
6317
6318         rcu_read_lock();
6319         pcred = __task_cred(p);
6320         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6321                  cred->euid == pcred->uid);
6322         rcu_read_unlock();
6323         return match;
6324 }
6325
6326 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6327                                 struct sched_param *param, bool user)
6328 {
6329         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6330         unsigned long flags;
6331         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6332         struct rq *rq;
6333         int reset_on_fork;
6334
6335         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6336         BUG_ON(in_interrupt());
6337 recheck:
6338         /* double check policy once rq lock held */
6339         if (policy < 0) {
6340                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6341                 policy = oldpolicy = p->policy;
6342         } else {
6343                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6344                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6345
6346                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6347                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6348                                 policy != SCHED_IDLE)
6349                         return -EINVAL;
6350         }
6351
6352         /*
6353          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6354          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6355          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6356          */
6357         if (param->sched_priority < 0 ||
6358             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6359             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6360                 return -EINVAL;
6361         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6362                 return -EINVAL;
6363
6364         /*
6365          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6366          */
6367         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6368                 if (rt_policy(policy)) {
6369                         unsigned long rlim_rtprio;
6370
6371                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6372                                 return -ESRCH;
6373                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6374                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6375
6376                         /* can't set/change the rt policy */
6377                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6378                                 return -EPERM;
6379
6380                         /* can't increase priority */
6381                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6382                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6383                                 return -EPERM;
6384                 }
6385                 /*
6386                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6387                  * move out of SCHED_IDLE either:
6388                  */
6389                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6390                         return -EPERM;
6391
6392                 /* can't change other user's priorities */
6393                 if (!check_same_owner(p))
6394                         return -EPERM;
6395
6396                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6397                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6398                         return -EPERM;
6399         }
6400
6401         if (user) {
6402 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6403                 /*
6404                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6405                  * assigned.
6406                  */
6407                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6408                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6409                         return -EPERM;
6410 #endif
6411
6412                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6413                 if (retval)
6414                         return retval;
6415         }
6416
6417         /*
6418          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6419          * changing the priority of the task:
6420          */
6421         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6422         /*
6423          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6424          * runqueue lock must be held.
6425          */
6426         rq = __task_rq_lock(p);
6427         /* recheck policy now with rq lock held */
6428         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6429                 policy = oldpolicy = -1;
6430                 __task_rq_unlock(rq);
6431                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6432                 goto recheck;
6433         }
6434         update_rq_clock(rq);
6435         on_rq = p->se.on_rq;
6436         running = task_current(rq, p);
6437         if (on_rq)
6438                 deactivate_task(rq, p, 0);
6439         if (running)
6440                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6441
6442         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6443
6444         oldprio = p->prio;
6445         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6446
6447         if (running)
6448                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6449         if (on_rq) {
6450                 activate_task(rq, p, 0);
6451
6452                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6453         }
6454         __task_rq_unlock(rq);
6455         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6456
6457         rt_mutex_adjust_pi(p);
6458
6459         return 0;
6460 }
6461
6462 /**
6463  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6464  * @p: the task in question.
6465  * @policy: new policy.
6466  * @param: structure containing the new RT priority.
6467  *
6468  * NOTE that the task may be already dead.
6469  */
6470 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6471                        struct sched_param *param)
6472 {
6473         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6474 }
6475 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6476
6477 /**
6478  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6479  * @p: the task in question.
6480  * @policy: new policy.
6481  * @param: structure containing the new RT priority.
6482  *
6483  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6484  * current context has permission.  For example, this is needed in
6485  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6486  * but our caller might not have that capability.
6487  */
6488 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6489                                struct sched_param *param)
6490 {
6491         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6492 }
6493
6494 static int
6495 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6496 {
6497         struct sched_param lparam;
6498         struct task_struct *p;
6499         int retval;
6500
6501         if (!param || pid < 0)
6502                 return -EINVAL;
6503         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6504                 return -EFAULT;
6505
6506         rcu_read_lock();
6507         retval = -ESRCH;
6508         p = find_process_by_pid(pid);
6509         if (p != NULL)
6510                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6511         rcu_read_unlock();
6512
6513         return retval;
6514 }
6515
6516 /**
6517  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6518  * @pid: the pid in question.
6519  * @policy: new policy.
6520  * @param: structure containing the new RT priority.
6521  */
6522 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6523                 struct sched_param __user *, param)
6524 {
6525         /* negative values for policy are not valid */
6526         if (policy < 0)
6527                 return -EINVAL;
6528
6529         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6530 }
6531
6532 /**
6533  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6534  * @pid: the pid in question.
6535  * @param: structure containing the new RT priority.
6536  */
6537 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6538 {
6539         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6540 }
6541
6542 /**
6543  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6544  * @pid: the pid in question.
6545  */
6546 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6547 {
6548         struct task_struct *p;
6549         int retval;
6550
6551         if (pid < 0)
6552                 return -EINVAL;
6553
6554         retval = -ESRCH;
6555         read_lock(&tasklist_lock);
6556         p = find_process_by_pid(pid);
6557         if (p) {
6558                 retval = security_task_getscheduler(p);
6559                 if (!retval)
6560                         retval = p->policy
6561                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6562         }
6563         read_unlock(&tasklist_lock);
6564         return retval;
6565 }
6566
6567 /**
6568  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6569  * @pid: the pid in question.
6570  * @param: structure containing the RT priority.
6571  */
6572 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6573 {
6574         struct sched_param lp;
6575         struct task_struct *p;
6576         int retval;
6577
6578         if (!param || pid < 0)
6579                 return -EINVAL;
6580
6581         read_lock(&tasklist_lock);
6582         p = find_process_by_pid(pid);
6583         retval = -ESRCH;
6584         if (!p)
6585                 goto out_unlock;
6586
6587         retval = security_task_getscheduler(p);
6588         if (retval)
6589                 goto out_unlock;
6590
6591         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6592         read_unlock(&tasklist_lock);
6593
6594         /*
6595          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6596          */
6597         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6598
6599         return retval;
6600
6601 out_unlock:
6602         read_unlock(&tasklist_lock);
6603         return retval;
6604 }
6605
6606 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6607 {
6608         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6609         struct task_struct *p;
6610         int retval;
6611
6612         get_online_cpus();
6613         read_lock(&tasklist_lock);
6614
6615         p = find_process_by_pid(pid);
6616         if (!p) {
6617                 read_unlock(&tasklist_lock);
6618                 put_online_cpus();
6619                 return -ESRCH;
6620         }
6621
6622         /*
6623          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6624          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6625          * usage count and then drop tasklist_lock.
6626          */
6627         get_task_struct(p);
6628         read_unlock(&tasklist_lock);
6629
6630         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6631                 retval = -ENOMEM;
6632                 goto out_put_task;
6633         }
6634         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6635                 retval = -ENOMEM;
6636                 goto out_free_cpus_allowed;
6637         }
6638         retval = -EPERM;
6639         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6640                 goto out_unlock;
6641
6642         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6643         if (retval)
6644                 goto out_unlock;
6645
6646         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6647         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6648  again:
6649         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6650
6651         if (!retval) {
6652                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6653                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6654                         /*
6655                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6656                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6657                          * cpuset's cpus_allowed
6658                          */
6659                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6660                         goto again;
6661                 }
6662         }
6663 out_unlock:
6664         free_cpumask_var(new_mask);
6665 out_free_cpus_allowed:
6666         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6667 out_put_task:
6668         put_task_struct(p);
6669         put_online_cpus();
6670         return retval;
6671 }
6672
6673 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6674                              struct cpumask *new_mask)
6675 {
6676         if (len < cpumask_size())
6677                 cpumask_clear(new_mask);
6678         else if (len > cpumask_size())
6679                 len = cpumask_size();
6680
6681         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6682 }
6683
6684 /**
6685  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6686  * @pid: pid of the process
6687  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6688  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6689  */
6690 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6691                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6692 {
6693         cpumask_var_t new_mask;
6694         int retval;
6695
6696         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6697                 return -ENOMEM;
6698
6699         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6700         if (retval == 0)
6701                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6702         free_cpumask_var(new_mask);
6703         return retval;
6704 }
6705
6706 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6707 {
6708         struct task_struct *p;
6709         int retval;
6710
6711         get_online_cpus();
6712         read_lock(&tasklist_lock);
6713
6714         retval = -ESRCH;
6715         p = find_process_by_pid(pid);
6716         if (!p)
6717                 goto out_unlock;
6718
6719         retval = security_task_getscheduler(p);
6720         if (retval)
6721                 goto out_unlock;
6722
6723         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6724
6725 out_unlock:
6726         read_unlock(&tasklist_lock);
6727         put_online_cpus();
6728
6729         return retval;
6730 }
6731
6732 /**
6733  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6734  * @pid: pid of the process
6735  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6736  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6737  */
6738 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6739                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6740 {
6741         int ret;
6742         cpumask_var_t mask;
6743
6744         if (len < cpumask_size())
6745                 return -EINVAL;
6746
6747         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6748                 return -ENOMEM;
6749
6750         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6751         if (ret == 0) {
6752                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6753                         ret = -EFAULT;
6754                 else
6755                         ret = cpumask_size();
6756         }
6757         free_cpumask_var(mask);
6758
6759         return ret;
6760 }
6761
6762 /**
6763  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6764  *
6765  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6766  * other threads running on this CPU then this function will return.
6767  */
6768 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6769 {
6770         struct rq *rq = this_rq_lock();
6771
6772         schedstat_inc(rq, yld_count);
6773         current->sched_class->yield_task(rq);
6774
6775         /*
6776          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6777          * no need to preempt or enable interrupts:
6778          */
6779         __release(rq->lock);
6780         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6781         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6782         preempt_enable_no_resched();
6783
6784         schedule();
6785
6786         return 0;
6787 }
6788
6789 static inline int should_resched(void)
6790 {
6791         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6792 }
6793
6794 static void __cond_resched(void)
6795 {
6796         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6797         schedule();
6798         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6799 }
6800
6801 int __sched _cond_resched(void)
6802 {
6803         if (should_resched()) {
6804                 __cond_resched();
6805                 return 1;
6806         }
6807         return 0;
6808 }
6809 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6810
6811 /*
6812  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6813  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6814  *
6815  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6816  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6817  * spin_unlock(), once by hand).
6818  */
6819 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6820 {
6821         int resched = should_resched();
6822         int ret = 0;
6823
6824         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6825                 spin_unlock(lock);
6826                 if (resched)
6827                         __cond_resched();
6828                 else
6829                         cpu_relax();
6830                 ret = 1;
6831                 spin_lock(lock);
6832         }
6833         return ret;
6834 }
6835 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6836
6837 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6838 {
6839         BUG_ON(!in_softirq());
6840
6841         if (should_resched()) {
6842                 local_bh_enable();
6843                 __cond_resched();
6844                 local_bh_disable();
6845                 return 1;
6846         }
6847         return 0;
6848 }
6849 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6850
6851 /**
6852  * yield - yield the current processor to other threads.
6853  *
6854  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6855  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6856  */
6857 void __sched yield(void)
6858 {
6859         set_current_state(TASK_RUNNING);
6860         sys_sched_yield();
6861 }
6862 EXPORT_SYMBOL(yield);
6863
6864 /*
6865  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6866  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6867  *
6868  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6869  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6870  */
6871 void __sched io_schedule(void)
6872 {
6873         struct rq *rq = raw_rq();
6874
6875         delayacct_blkio_start();
6876         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6877         current->in_iowait = 1;
6878         schedule();
6879         current->in_iowait = 0;
6880         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6881         delayacct_blkio_end();
6882 }
6883 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6884
6885 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6886 {
6887         struct rq *rq = raw_rq();
6888         long ret;
6889
6890         delayacct_blkio_start();
6891         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6892         current->in_iowait = 1;
6893         ret = schedule_timeout(timeout);
6894         current->in_iowait = 0;
6895         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6896         delayacct_blkio_end();
6897         return ret;
6898 }
6899
6900 /**
6901  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6902  * @policy: scheduling class.
6903  *
6904  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6905  * by a given scheduling class.
6906  */
6907 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6908 {
6909         int ret = -EINVAL;
6910
6911         switch (policy) {
6912         case SCHED_FIFO:
6913         case SCHED_RR:
6914                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6915                 break;
6916         case SCHED_NORMAL:
6917         case SCHED_BATCH:
6918         case SCHED_IDLE:
6919                 ret = 0;
6920                 break;
6921         }
6922         return ret;
6923 }
6924
6925 /**
6926  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6927  * @policy: scheduling class.
6928  *
6929  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6930  * by a given scheduling class.
6931  */
6932 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6933 {
6934         int ret = -EINVAL;
6935
6936         switch (policy) {
6937         case SCHED_FIFO:
6938         case SCHED_RR:
6939                 ret = 1;
6940                 break;
6941         case SCHED_NORMAL:
6942         case SCHED_BATCH:
6943         case SCHED_IDLE:
6944                 ret = 0;
6945         }
6946         return ret;
6947 }
6948
6949 /**
6950  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6951  * @pid: pid of the process.
6952  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6953  *
6954  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6955  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6956  */
6957 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6958                 struct timespec __user *, interval)
6959 {
6960         struct task_struct *p;
6961         unsigned int time_slice;
6962         int retval;
6963         struct timespec t;
6964
6965         if (pid < 0)
6966                 return -EINVAL;
6967
6968         retval = -ESRCH;
6969         read_lock(&tasklist_lock);
6970         p = find_process_by_pid(pid);
6971         if (!p)
6972                 goto out_unlock;
6973
6974         retval = security_task_getscheduler(p);
6975         if (retval)
6976                 goto out_unlock;
6977
6978         /*
6979          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6980          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6981          */
6982         time_slice = 0;
6983         if (p->policy == SCHED_RR) {
6984                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6985         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6986                 struct sched_entity *se = &p->se;
6987                 unsigned long flags;
6988                 struct rq *rq;
6989
6990                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6991                 if (rq->cfs.load.weight)
6992                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6993                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6994         }
6995         read_unlock(&tasklist_lock);
6996         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6997         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6998         return retval;
6999
7000 out_unlock:
7001         read_unlock(&tasklist_lock);
7002         return retval;
7003 }
7004
7005 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7006
7007 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7008 {
7009         unsigned long free = 0;
7010         unsigned state;
7011
7012         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7013         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7014                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7015 #if BITS_PER_LONG == 32
7016         if (state == TASK_RUNNING)
7017                 printk(KERN_CONT " running  ");
7018         else
7019                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7020 #else
7021         if (state == TASK_RUNNING)
7022                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7023         else
7024                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7025 #endif
7026 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7027         free = stack_not_used(p);
7028 #endif
7029         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7030                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7031                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7032
7033         show_stack(p, NULL);
7034 }
7035
7036 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7037 {
7038         struct task_struct *g, *p;
7039
7040 #if BITS_PER_LONG == 32
7041         printk(KERN_INFO
7042                 "  task                PC stack   pid father\n");
7043 #else
7044         printk(KERN_INFO
7045                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7046 #endif
7047         read_lock(&tasklist_lock);
7048         do_each_thread(g, p) {
7049                 /*
7050                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7051                  * console might take alot of time:
7052                  */
7053                 touch_nmi_watchdog();
7054                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7055                         sched_show_task(p);
7056         } while_each_thread(g, p);
7057
7058         touch_all_softlockup_watchdogs();
7059
7060 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7061         sysrq_sched_debug_show();
7062 #endif
7063         read_unlock(&tasklist_lock);
7064         /*
7065          * Only show locks if all tasks are dumped:
7066          */
7067         if (state_filter == -1)
7068                 debug_show_all_locks();
7069 }
7070
7071 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7072 {
7073         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7074 }
7075
7076 /**
7077  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7078  * @idle: task in question
7079  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7080  *
7081  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7082  * flag, to make booting more robust.
7083  */
7084 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7085 {
7086         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7087         unsigned long flags;
7088
7089         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7090
7091         __sched_fork(idle);
7092         idle->se.exec_start = sched_clock();
7093
7094         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
7095         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7096         __set_task_cpu(idle, cpu);
7097
7098         rq->curr = rq->idle = idle;
7099 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7100         idle->oncpu = 1;
7101 #endif
7102         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7103
7104         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7105 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7106         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7107 #else
7108         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7109 #endif
7110         /*
7111          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7112          */
7113         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7114         ftrace_graph_init_task(idle);
7115 }
7116
7117 /*
7118  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7119  * indicates which cpus entered this state. This is used
7120  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7121  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7122  * always be CPU_BITS_NONE.
7123  */
7124 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7125
7126 /*
7127  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7128  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7129  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7130  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7131  * number of CPUs.
7132  *
7133  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7134  */
7135 static inline void sched_init_granularity(void)
7136 {
7137         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
7138         const unsigned long limit = 200000000;
7139
7140         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
7141         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
7142                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
7143
7144         sysctl_sched_latency *= factor;
7145         if (sysctl_sched_latency > limit)
7146                 sysctl_sched_latency = limit;
7147
7148         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
7149
7150         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
7151 }
7152
7153 #ifdef CONFIG_SMP
7154 /*
7155  * This is how migration works:
7156  *
7157  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7158  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7159  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7160  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7161  *    thread off the CPU)
7162  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7163  *    task is still in the wrong runqueue.
7164  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7165  *    it and puts it into the right queue.
7166  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7167  * 7) we wake up and the migration is done.
7168  */
7169
7170 /*
7171  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7172  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7173  * is removed from the allowed bitmask.
7174  *
7175  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7176  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7177  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7178  */
7179 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7180 {
7181         struct migration_req req;
7182         unsigned long flags;
7183         struct rq *rq;
7184         int ret = 0;
7185
7186         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7187         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7188                 ret = -EINVAL;
7189                 goto out;
7190         }
7191
7192         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7193                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7194                 ret = -EINVAL;
7195                 goto out;
7196         }
7197
7198         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7199                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7200         else {
7201                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7202                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7203         }
7204
7205         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7206         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7207                 goto out;
7208
7209         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7210                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7211                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7212
7213                 get_task_struct(mt);
7214                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7215                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7216                 put_task_struct(mt);
7217                 wait_for_completion(&req.done);
7218                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7219                 return 0;
7220         }
7221 out:
7222         task_rq_unlock(rq, &flags);
7223
7224         return ret;
7225 }
7226 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7227
7228 /*
7229  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7230  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7231  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7232  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7233  *
7234  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7235  * as the task is no longer on this CPU.
7236  *
7237  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7238  */
7239 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7240 {
7241         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7242         int ret = 0, on_rq;
7243
7244         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7245                 return ret;
7246
7247         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7248         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7249
7250         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7251         /* Already moved. */
7252         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7253                 goto done;
7254         /* Affinity changed (again). */
7255         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7256                 goto fail;
7257
7258         on_rq = p->se.on_rq;
7259         if (on_rq)
7260                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7261
7262         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7263         if (on_rq) {
7264                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7265                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7266         }
7267 done:
7268         ret = 1;
7269 fail:
7270         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7271         return ret;
7272 }
7273
7274 /*
7275  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7276  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7277  * another runqueue.
7278  */
7279 static int migration_thread(void *data)
7280 {
7281         int cpu = (long)data;
7282         struct rq *rq;
7283
7284         rq = cpu_rq(cpu);
7285         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7286
7287         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7288         while (!kthread_should_stop()) {
7289                 struct migration_req *req;
7290                 struct list_head *head;
7291
7292                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7293
7294                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7295                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7296                         break;
7297                 }
7298
7299                 if (rq->active_balance) {
7300                         active_load_balance(rq, cpu);
7301                         rq->active_balance = 0;
7302                 }
7303
7304                 head = &rq->migration_queue;
7305
7306                 if (list_empty(head)) {
7307                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7308                         schedule();
7309                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7310                         continue;
7311                 }
7312                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7313                 list_del_init(head->next);
7314
7315                 spin_unlock(&rq->lock);
7316                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7317                 local_irq_enable();
7318
7319                 complete(&req->done);
7320         }
7321         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7322
7323         return 0;
7324 }
7325
7326 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7327
7328 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7329 {
7330         int ret;
7331
7332         local_irq_disable();
7333         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7334         local_irq_enable();
7335         return ret;
7336 }
7337
7338 /*
7339  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7340  */
7341 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7342 {
7343         int dest_cpu;
7344         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7345
7346 again:
7347         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7348         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7349                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7350                         goto move;
7351
7352         /* Any allowed, online CPU? */
7353         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7354         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7355                 goto move;
7356
7357         /* No more Mr. Nice Guy. */
7358         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7359                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7360                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7361
7362                 /*
7363                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7364                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7365                  * leave kernel.
7366                  */
7367                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7368                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7369                                "longer affine to cpu%d\n",
7370                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7371                 }
7372         }
7373
7374 move:
7375         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7376         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7377                 goto again;
7378 }
7379
7380 /*
7381  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7382  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7383  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7384  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7385  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7386  */
7387 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7388 {
7389         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7390         unsigned long flags;
7391
7392         local_irq_save(flags);
7393         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7394         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7395         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7396         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7397         local_irq_restore(flags);
7398 }
7399
7400 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7401 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7402 {
7403         struct task_struct *p, *t;
7404
7405         read_lock(&tasklist_lock);
7406
7407         do_each_thread(t, p) {
7408                 if (p == current)
7409                         continue;
7410
7411                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7412                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7413         } while_each_thread(t, p);
7414
7415         read_unlock(&tasklist_lock);
7416 }
7417
7418 /*
7419  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7420  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7421  * Used by CPU offline code.
7422  */
7423 void sched_idle_next(void)
7424 {
7425         int this_cpu = smp_processor_id();
7426         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7427         struct task_struct *p = rq->idle;
7428         unsigned long flags;
7429
7430         /* cpu has to be offline */
7431         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7432
7433         /*
7434          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7435          * and interrupts disabled on the current cpu.
7436          */
7437         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7438
7439         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7440
7441         update_rq_clock(rq);
7442         activate_task(rq, p, 0);
7443
7444         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7445 }
7446
7447 /*
7448  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7449  * offline.
7450  */
7451 void idle_task_exit(void)
7452 {
7453         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7454
7455         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7456
7457         if (mm != &init_mm)
7458                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7459         mmdrop(mm);
7460 }
7461
7462 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7463 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7464 {
7465         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7466
7467         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7468         BUG_ON(!p->exit_state);
7469
7470         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7471         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7472
7473         get_task_struct(p);
7474
7475         /*
7476          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7477          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7478          * fine.
7479          */
7480         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7481         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7482         spin_lock_irq(&rq->lock);
7483
7484         put_task_struct(p);
7485 }
7486
7487 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7488 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7489 {
7490         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7491         struct task_struct *next;
7492
7493         for ( ; ; ) {
7494                 if (!rq->nr_running)
7495                         break;
7496                 update_rq_clock(rq);
7497                 next = pick_next_task(rq);
7498                 if (!next)
7499                         break;
7500                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7501                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7502
7503         }
7504 }
7505
7506 /*
7507  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7508  */
7509 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7510 {
7511         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7512         rq->calc_load_active = 0;
7513 }
7514 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7515
7516 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7517
7518 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7519         {
7520                 .procname       = "sched_domain",
7521                 .mode           = 0555,
7522         },
7523         {0, },
7524 };
7525
7526 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7527         {
7528                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7529                 .procname       = "kernel",
7530                 .mode           = 0555,
7531                 .child          = sd_ctl_dir,
7532         },
7533         {0, },
7534 };
7535
7536 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7537 {
7538         struct ctl_table *entry =
7539                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7540
7541         return entry;
7542 }
7543
7544 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7545 {
7546         struct ctl_table *entry;
7547
7548         /*
7549          * In the intermediate directories, both the child directory and
7550          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7551          * will always be set. In the lowest directory the names are
7552          * static strings and all have proc handlers.
7553          */
7554         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7555                 if (entry->child)
7556                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7557                 if (entry->proc_handler == NULL)
7558                         kfree(entry->procname);
7559         }
7560
7561         kfree(*tablep);
7562         *tablep = NULL;
7563 }
7564
7565 static void
7566 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7567                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7568                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7569 {
7570         entry->procname = procname;
7571         entry->data = data;
7572         entry->maxlen = maxlen;
7573         entry->mode = mode;
7574         entry->proc_handler = proc_handler;
7575 }
7576
7577 static struct ctl_table *
7578 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7579 {
7580         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7581
7582         if (table == NULL)
7583                 return NULL;
7584
7585         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7586                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7587         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7588                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7589         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7590                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7591         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7592                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7593         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7594                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7595         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7596                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7597         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7598                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7599         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7600                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7601         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7602                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7603         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7604                 &sd->cache_nice_tries,
7605                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7606         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7607                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7608         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7609                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7610         /* &table[12] is terminator */
7611
7612         return table;
7613 }
7614
7615 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7616 {
7617         struct ctl_table *entry, *table;
7618         struct sched_domain *sd;
7619         int domain_num = 0, i;
7620         char buf[32];
7621
7622         for_each_domain(cpu, sd)
7623                 domain_num++;
7624         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7625         if (table == NULL)
7626                 return NULL;
7627
7628         i = 0;
7629         for_each_domain(cpu, sd) {
7630                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7631                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7632                 entry->mode = 0555;
7633                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7634                 entry++;
7635                 i++;
7636         }
7637         return table;
7638 }
7639
7640 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7641 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7642 {
7643         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7644         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7645         char buf[32];
7646
7647         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7648         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7649
7650         if (entry == NULL)
7651                 return;
7652
7653         for_each_online_cpu(i) {
7654                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7655                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7656                 entry->mode = 0555;
7657                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7658                 entry++;
7659         }
7660
7661         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7662         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7663 }
7664
7665 /* may be called multiple times per register */
7666 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7667 {
7668         if (sd_sysctl_header)
7669                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7670         sd_sysctl_header = NULL;
7671         if (sd_ctl_dir[0].child)
7672                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7673 }
7674 #else
7675 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7676 {
7677 }
7678 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7679 {
7680 }
7681 #endif
7682
7683 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7684 {
7685         if (!rq->online) {
7686                 const struct sched_class *class;
7687
7688                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7689                 rq->online = 1;
7690
7691                 for_each_class(class) {
7692                         if (class->rq_online)
7693                                 class->rq_online(rq);
7694                 }
7695         }
7696 }
7697
7698 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7699 {
7700         if (rq->online) {
7701                 const struct sched_class *class;
7702
7703                 for_each_class(class) {
7704                         if (class->rq_offline)
7705                                 class->rq_offline(rq);
7706                 }
7707
7708                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7709                 rq->online = 0;
7710         }
7711 }
7712
7713 /*
7714  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7715  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7716  */
7717 static int __cpuinit
7718 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7719 {
7720         struct task_struct *p;
7721         int cpu = (long)hcpu;
7722         unsigned long flags;
7723         struct rq *rq;
7724
7725         switch (action) {
7726
7727         case CPU_UP_PREPARE:
7728         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7729                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7730                 if (IS_ERR(p))
7731                         return NOTIFY_BAD;
7732                 kthread_bind(p, cpu);
7733                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7734                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7735                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7736                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7737                 get_task_struct(p);
7738                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7739                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7740                 break;
7741
7742         case CPU_ONLINE:
7743         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7744                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7745                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7746
7747                 /* Update our root-domain */
7748                 rq = cpu_rq(cpu);
7749                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7750                 if (rq->rd) {
7751                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7752
7753                         set_rq_online(rq);
7754                 }
7755                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7756                 break;
7757
7758 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7759         case CPU_UP_CANCELED:
7760         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7761                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7762                         break;
7763                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7764                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7765                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7766                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7767                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7768                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7769                 break;
7770
7771         case CPU_DEAD:
7772         case CPU_DEAD_FROZEN:
7773                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7774                 migrate_live_tasks(cpu);
7775                 rq = cpu_rq(cpu);
7776                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7777                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7778                 rq->migration_thread = NULL;
7779                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7780                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7781                 update_rq_clock(rq);
7782                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7783                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7784                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7785                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7786                 migrate_dead_tasks(cpu);
7787                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7788                 cpuset_unlock();
7789                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7790                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7791                 calc_global_load_remove(rq);
7792                 /*
7793                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7794                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7795                  * the requestors.
7796                  */
7797                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7798                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7799                         struct migration_req *req;
7800
7801                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7802                                          struct migration_req, list);
7803                         list_del_init(&req->list);
7804                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7805                         complete(&req->done);
7806                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7807                 }
7808                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7809                 break;
7810
7811         case CPU_DYING:
7812         case CPU_DYING_FROZEN:
7813                 /* Update our root-domain */
7814                 rq = cpu_rq(cpu);
7815                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7816                 if (rq->rd) {
7817                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7818                         set_rq_offline(rq);
7819                 }
7820                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7821                 break;
7822 #endif
7823         }
7824         return NOTIFY_OK;
7825 }
7826
7827 /*
7828  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7829  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7830  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7831  */
7832 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7833         .notifier_call = migration_call,
7834         .priority = 10
7835 };
7836
7837 static int __init migration_init(void)
7838 {
7839         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7840         int err;
7841
7842         /* Start one for the boot CPU: */
7843         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7844         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7845         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7846         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7847
7848         return 0;
7849 }
7850 early_initcall(migration_init);
7851 #endif
7852
7853 #ifdef CONFIG_SMP
7854
7855 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7856
7857 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7858                                   struct cpumask *groupmask)
7859 {
7860         struct sched_group *group = sd->groups;
7861         char str[256];
7862
7863         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7864         cpumask_clear(groupmask);
7865
7866         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7867
7868         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7869                 printk("does not load-balance\n");
7870                 if (sd->parent)
7871                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7872                                         " has parent");
7873                 return -1;
7874         }
7875
7876         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7877
7878         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7879                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7880                                 "CPU%d\n", cpu);
7881         }
7882         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7883                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7884                                 " CPU%d\n", cpu);
7885         }
7886
7887         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7888         do {
7889                 if (!group) {
7890                         printk("\n");
7891                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7892                         break;
7893                 }
7894
7895                 if (!group->cpu_power) {
7896                         printk(KERN_CONT "\n");
7897                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7898                                         "set\n");
7899                         break;
7900                 }
7901
7902                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7903                         printk(KERN_CONT "\n");
7904                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7905                         break;
7906                 }
7907
7908                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7909                         printk(KERN_CONT "\n");
7910                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7911                         break;
7912                 }
7913
7914                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7915
7916                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7917
7918                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7919                 if (group->cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7920                         printk(KERN_CONT " (cpu_power = %d)",
7921                                 group->cpu_power);
7922                 }
7923
7924                 group = group->next;
7925         } while (group != sd->groups);
7926         printk(KERN_CONT "\n");
7927
7928         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7929                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7930
7931         if (sd->parent &&
7932             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7933                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7934                         "of domain->span\n");
7935         return 0;
7936 }
7937
7938 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7939 {
7940         cpumask_var_t groupmask;
7941         int level = 0;
7942
7943         if (!sd) {
7944                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7945                 return;
7946         }
7947
7948         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7949
7950         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7951                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7952                 return;
7953         }
7954
7955         for (;;) {
7956                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7957                         break;
7958                 level++;
7959                 sd = sd->parent;
7960                 if (!sd)
7961                         break;
7962         }
7963         free_cpumask_var(groupmask);
7964 }
7965 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7966 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7967 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7968
7969 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7970 {
7971         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7972                 return 1;
7973
7974         /* Following flags need at least 2 groups */
7975         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7976                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7977                          SD_BALANCE_FORK |
7978                          SD_BALANCE_EXEC |
7979                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7980                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7981                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7982                         return 0;
7983         }
7984
7985         /* Following flags don't use groups */
7986         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7987                          SD_WAKE_AFFINE |
7988                          SD_WAKE_BALANCE))
7989                 return 0;
7990
7991         return 1;
7992 }
7993
7994 static int
7995 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7996 {
7997         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7998
7999         if (sd_degenerate(parent))
8000                 return 1;
8001
8002         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8003                 return 0;
8004
8005         /* Does parent contain flags not in child? */
8006         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
8007         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
8008                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
8009         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8010         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8011                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8012                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8013                                 SD_BALANCE_FORK |
8014                                 SD_BALANCE_EXEC |
8015                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8016                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8017                 if (nr_node_ids == 1)
8018                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8019         }
8020         if (~cflags & pflags)
8021                 return 0;
8022
8023         return 1;
8024 }
8025
8026 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8027 {
8028         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8029
8030         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8031         free_cpumask_var(rd->online);
8032         free_cpumask_var(rd->span);
8033         kfree(rd);
8034 }
8035
8036 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8037 {
8038         struct root_domain *old_rd = NULL;
8039         unsigned long flags;
8040
8041         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8042
8043         if (rq->rd) {
8044                 old_rd = rq->rd;
8045
8046                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8047                         set_rq_offline(rq);
8048
8049                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8050
8051                 /*
8052                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8053                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8054                  * in this function:
8055                  */
8056                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8057                         old_rd = NULL;
8058         }
8059
8060         atomic_inc(&rd->refcount);
8061         rq->rd = rd;
8062
8063         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8064         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8065                 set_rq_online(rq);
8066
8067         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8068
8069         if (old_rd)
8070                 free_rootdomain(old_rd);
8071 }
8072
8073 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8074 {
8075         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8076
8077         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8078
8079         if (bootmem)
8080                 gfp = GFP_NOWAIT;
8081
8082         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8083                 goto out;
8084         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8085                 goto free_span;
8086         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8087                 goto free_online;
8088
8089         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8090                 goto free_rto_mask;
8091         return 0;
8092
8093 free_rto_mask:
8094         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8095 free_online:
8096         free_cpumask_var(rd->online);
8097 free_span:
8098         free_cpumask_var(rd->span);
8099 out:
8100         return -ENOMEM;
8101 }
8102
8103 static void init_defrootdomain(void)
8104 {
8105         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8106
8107         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8108 }
8109
8110 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8111 {
8112         struct root_domain *rd;
8113
8114         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8115         if (!rd)
8116                 return NULL;
8117
8118         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8119                 kfree(rd);
8120                 return NULL;
8121         }
8122
8123         return rd;
8124 }
8125
8126 /*
8127  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8128  * hold the hotplug lock.
8129  */
8130 static void
8131 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8132 {
8133         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8134         struct sched_domain *tmp;
8135
8136         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8137         for (tmp = sd; tmp; ) {
8138                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8139                 if (!parent)
8140                         break;
8141
8142                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8143                         tmp->parent = parent->parent;
8144                         if (parent->parent)
8145                                 parent->parent->child = tmp;
8146                 } else
8147                         tmp = tmp->parent;
8148         }
8149
8150         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8151                 sd = sd->parent;
8152                 if (sd)
8153                         sd->child = NULL;
8154         }
8155
8156         sched_domain_debug(sd, cpu);
8157
8158         rq_attach_root(rq, rd);
8159         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8160 }
8161
8162 /* cpus with isolated domains */
8163 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8164
8165 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8166 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8167 {
8168         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8169         return 1;
8170 }
8171
8172 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8173
8174 /*
8175  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8176  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8177  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8178  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8179  *
8180  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8181  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8182  * and ->cpu_power to 0.
8183  */
8184 static void
8185 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8186                         const struct cpumask *cpu_map,
8187                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8188                                         struct sched_group **sg,
8189                                         struct cpumask *tmpmask),
8190                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8191 {
8192         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8193         int i;
8194
8195         cpumask_clear(covered);
8196
8197         for_each_cpu(i, span) {
8198                 struct sched_group *sg;
8199                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8200                 int j;
8201
8202                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8203                         continue;
8204
8205                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8206                 sg->cpu_power = 0;
8207
8208                 for_each_cpu(j, span) {
8209                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8210                                 continue;
8211
8212                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8213                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8214                 }
8215                 if (!first)
8216                         first = sg;
8217                 if (last)
8218                         last->next = sg;
8219                 last = sg;
8220         }
8221         last->next = first;
8222 }
8223
8224 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8225
8226 #ifdef CONFIG_NUMA
8227
8228 /**
8229  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8230  * @node: node whose sched_domain we're building
8231  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8232  *
8233  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8234  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8235  *
8236  * Should use nodemask_t.
8237  */
8238 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8239 {
8240         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8241
8242         min_val = INT_MAX;
8243
8244         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8245                 /* Start at @node */
8246                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8247
8248                 if (!nr_cpus_node(n))
8249                         continue;
8250
8251                 /* Skip already used nodes */
8252                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8253                         continue;
8254
8255                 /* Simple min distance search */
8256                 val = node_distance(node, n);
8257
8258                 if (val < min_val) {
8259                         min_val = val;
8260                         best_node = n;
8261                 }
8262         }
8263
8264         node_set(best_node, *used_nodes);
8265         return best_node;
8266 }
8267
8268 /**
8269  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8270  * @node: node whose cpumask we're constructing
8271  * @span: resulting cpumask
8272  *
8273  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8274  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8275  * out optimally.
8276  */
8277 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8278 {
8279         nodemask_t used_nodes;
8280         int i;
8281
8282         cpumask_clear(span);
8283         nodes_clear(used_nodes);
8284
8285         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8286         node_set(node, used_nodes);
8287
8288         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8289                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8290
8291                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8292         }
8293 }
8294 #endif /* CONFIG_NUMA */
8295
8296 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8297
8298 /*
8299  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8300  *
8301  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8302  *   and struct sched_domain. )
8303  */
8304 struct static_sched_group {
8305         struct sched_group sg;
8306         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8307 };
8308
8309 struct static_sched_domain {
8310         struct sched_domain sd;
8311         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8312 };
8313
8314 struct s_data {
8315 #ifdef CONFIG_NUMA
8316         int                     sd_allnodes;
8317         cpumask_var_t           domainspan;
8318         cpumask_var_t           covered;
8319         cpumask_var_t           notcovered;
8320 #endif
8321         cpumask_var_t           nodemask;
8322         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8323         cpumask_var_t           this_core_map;
8324         cpumask_var_t           send_covered;
8325         cpumask_var_t           tmpmask;
8326         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8327         struct root_domain      *rd;
8328 };
8329
8330 enum s_alloc {
8331         sa_sched_groups = 0,
8332         sa_rootdomain,
8333         sa_tmpmask,
8334         sa_send_covered,
8335         sa_this_core_map,
8336         sa_this_sibling_map,
8337         sa_nodemask,
8338         sa_sched_group_nodes,
8339 #ifdef CONFIG_NUMA
8340         sa_notcovered,
8341         sa_covered,
8342         sa_domainspan,
8343 #endif
8344         sa_none,
8345 };
8346
8347 /*
8348  * SMT sched-domains:
8349  */
8350 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8351 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8352 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8353
8354 static int
8355 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8356                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8357 {
8358         if (sg)
8359                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8360         return cpu;
8361 }
8362 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8363
8364 /*
8365  * multi-core sched-domains:
8366  */
8367 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8368 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8369 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8370 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8371
8372 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8373 static int
8374 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8375                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8376 {
8377         int group;
8378
8379         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8380         group = cpumask_first(mask);
8381         if (sg)
8382                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8383         return group;
8384 }
8385 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8386 static int
8387 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8388                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8389 {
8390         if (sg)
8391                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8392         return cpu;
8393 }
8394 #endif
8395
8396 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8397 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8398
8399 static int
8400 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8401                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8402 {
8403         int group;
8404 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8405         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8406         group = cpumask_first(mask);
8407 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8408         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8409         group = cpumask_first(mask);
8410 #else
8411         group = cpu;
8412 #endif
8413         if (sg)
8414                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8415         return group;
8416 }
8417
8418 #ifdef CONFIG_NUMA
8419 /*
8420  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8421  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8422  * gets dynamically allocated.
8423  */
8424 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8425 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8426
8427 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8428 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8429
8430 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8431                                  struct sched_group **sg,
8432                                  struct cpumask *nodemask)
8433 {
8434         int group;
8435
8436         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8437         group = cpumask_first(nodemask);
8438
8439         if (sg)
8440                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8441         return group;
8442 }
8443
8444 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8445 {
8446         struct sched_group *sg = group_head;
8447         int j;
8448
8449         if (!sg)
8450                 return;
8451         do {
8452                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8453                         struct sched_domain *sd;
8454
8455                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8456                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8457                                 /*
8458                                  * Only add "power" once for each
8459                                  * physical package.
8460                                  */
8461                                 continue;
8462                         }
8463
8464                         sg->cpu_power += sd->groups->cpu_power;
8465                 }
8466                 sg = sg->next;
8467         } while (sg != group_head);
8468 }
8469
8470 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8471                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8472 {
8473         struct sched_domain *sd;
8474         struct sched_group *sg, *prev;
8475         int n, j;
8476
8477         cpumask_clear(d->covered);
8478         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8479         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8480                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8481                 goto out;
8482         }
8483
8484         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8485         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8486
8487         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8488                           GFP_KERNEL, num);
8489         if (!sg) {
8490                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8491                        num);
8492                 return -ENOMEM;
8493         }
8494         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8495
8496         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8497                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8498                 sd->groups = sg;
8499         }
8500
8501         sg->cpu_power = 0;
8502         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8503         sg->next = sg;
8504         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8505
8506         prev = sg;
8507         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8508                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8509                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8510                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8511                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8512                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8513                         break;
8514                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8515                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8516                         continue;
8517                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8518                                   GFP_KERNEL, num);
8519                 if (!sg) {
8520                         printk(KERN_WARNING
8521                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8522                         return -ENOMEM;
8523                 }
8524                 sg->cpu_power = 0;
8525                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8526                 sg->next = prev->next;
8527                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8528                 prev->next = sg;
8529                 prev = sg;
8530         }
8531 out:
8532         return 0;
8533 }
8534 #endif /* CONFIG_NUMA */
8535
8536 #ifdef CONFIG_NUMA
8537 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8538 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8539                               struct cpumask *nodemask)
8540 {
8541         int cpu, i;
8542
8543         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8544                 struct sched_group **sched_group_nodes
8545                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8546
8547                 if (!sched_group_nodes)
8548                         continue;
8549
8550                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8551                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8552
8553                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8554                         if (cpumask_empty(nodemask))
8555                                 continue;
8556
8557                         if (sg == NULL)
8558                                 continue;
8559                         sg = sg->next;
8560 next_sg:
8561                         oldsg = sg;
8562                         sg = sg->next;
8563                         kfree(oldsg);
8564                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8565                                 goto next_sg;
8566                 }
8567                 kfree(sched_group_nodes);
8568                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8569         }
8570 }
8571 #else /* !CONFIG_NUMA */
8572 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8573                               struct cpumask *nodemask)
8574 {
8575 }
8576 #endif /* CONFIG_NUMA */
8577
8578 /*
8579  * Initialize sched groups cpu_power.
8580  *
8581  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8582  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8583  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8584  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8585  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8586  * less cpu_power.
8587  */
8588 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8589 {
8590         struct sched_domain *child;
8591         struct sched_group *group;
8592         long power;
8593         int weight;
8594
8595         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8596
8597         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8598                 return;
8599
8600         child = sd->child;
8601
8602         sd->groups->cpu_power = 0;
8603
8604         if (!child) {
8605                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8606                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8607                 /*
8608                  * SMT siblings share the power of a single core.
8609                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8610                  * that one core than a single thread would have,
8611                  * reflect that in sd->smt_gain.
8612                  */
8613                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8614                         power *= sd->smt_gain;
8615                         power /= weight;
8616                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8617                 }
8618                 sd->groups->cpu_power += power;
8619                 return;
8620         }
8621
8622         /*
8623          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8624          */
8625         group = child->groups;
8626         do {
8627                 sd->groups->cpu_power += group->cpu_power;
8628                 group = group->next;
8629         } while (group != child->groups);
8630 }
8631
8632 /*
8633  * Initializers for schedule domains
8634  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8635  */
8636
8637 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8638 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8639 #else
8640 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8641 #endif
8642
8643 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8644
8645 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8646 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8647 {                                                               \
8648         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8649         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8650         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8651         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8652 }
8653
8654 SD_INIT_FUNC(CPU)
8655 #ifdef CONFIG_NUMA
8656  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8657  SD_INIT_FUNC(NODE)
8658 #endif
8659 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8660  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8661 #endif
8662 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8663  SD_INIT_FUNC(MC)
8664 #endif
8665
8666 static int default_relax_domain_level = -1;
8667
8668 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8669 {
8670         unsigned long val;
8671
8672         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8673         if (val < SD_LV_MAX)
8674                 default_relax_domain_level = val;
8675
8676         return 1;
8677 }
8678 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8679
8680 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8681                                  struct sched_domain_attr *attr)
8682 {
8683         int request;
8684
8685         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8686                 if (default_relax_domain_level < 0)
8687                         return;
8688                 else
8689                         request = default_relax_domain_level;
8690         } else
8691                 request = attr->relax_domain_level;
8692         if (request < sd->level) {
8693                 /* turn off idle balance on this domain */
8694                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8695         } else {
8696                 /* turn on idle balance on this domain */
8697                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8698         }
8699 }
8700
8701 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8702                                  const struct cpumask *cpu_map)
8703 {
8704         switch (what) {
8705         case sa_sched_groups:
8706                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8707                 d->sched_group_nodes = NULL;
8708         case sa_rootdomain:
8709                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8710         case sa_tmpmask:
8711                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8712         case sa_send_covered:
8713                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8714         case sa_this_core_map:
8715                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8716         case sa_this_sibling_map:
8717                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8718         case sa_nodemask:
8719                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8720         case sa_sched_group_nodes:
8721 #ifdef CONFIG_NUMA
8722                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8723         case sa_notcovered:
8724                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8725         case sa_covered:
8726                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8727         case sa_domainspan:
8728                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8729 #endif
8730         case sa_none:
8731                 break;
8732         }
8733 }
8734
8735 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8736                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8737 {
8738 #ifdef CONFIG_NUMA
8739         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8740                 return sa_none;
8741         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8742                 return sa_domainspan;
8743         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8744                 return sa_covered;
8745         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8746         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8747                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8748         if (!d->sched_group_nodes) {
8749                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8750                 return sa_notcovered;
8751         }
8752         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8753 #endif
8754         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8755                 return sa_sched_group_nodes;
8756         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8757                 return sa_nodemask;
8758         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8759                 return sa_this_sibling_map;
8760         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8761                 return sa_this_core_map;
8762         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8763                 return sa_send_covered;
8764         d->rd = alloc_rootdomain();
8765         if (!d->rd) {
8766                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8767                 return sa_tmpmask;
8768         }
8769         return sa_rootdomain;
8770 }
8771
8772 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8773         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8774 {
8775         struct sched_domain *sd = NULL;
8776 #ifdef CONFIG_NUMA
8777         struct sched_domain *parent;
8778
8779         d->sd_allnodes = 0;
8780         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8781             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8782                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8783                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8784                 set_domain_attribute(sd, attr);
8785                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8786                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8787                 d->sd_allnodes = 1;
8788         }
8789         parent = sd;
8790
8791         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8792         SD_INIT(sd, NODE);
8793         set_domain_attribute(sd, attr);
8794         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8795         sd->parent = parent;
8796         if (parent)
8797                 parent->child = sd;
8798         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8799 #endif
8800         return sd;
8801 }
8802
8803 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8804         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8805         struct sched_domain *parent, int i)
8806 {
8807         struct sched_domain *sd;
8808         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8809         SD_INIT(sd, CPU);
8810         set_domain_attribute(sd, attr);
8811         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8812         sd->parent = parent;
8813         if (parent)
8814                 parent->child = sd;
8815         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8816         return sd;
8817 }
8818
8819 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8820         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8821         struct sched_domain *parent, int i)
8822 {
8823         struct sched_domain *sd = parent;
8824 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8825         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8826         SD_INIT(sd, MC);
8827         set_domain_attribute(sd, attr);
8828         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8829         sd->parent = parent;
8830         parent->child = sd;
8831         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8832 #endif
8833         return sd;
8834 }
8835
8836 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8837         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8838         struct sched_domain *parent, int i)
8839 {
8840         struct sched_domain *sd = parent;
8841 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8842         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8843         SD_INIT(sd, SIBLING);
8844         set_domain_attribute(sd, attr);
8845         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8846         sd->parent = parent;
8847         parent->child = sd;
8848         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8849 #endif
8850         return sd;
8851 }
8852
8853 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8854                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8855 {
8856         switch (l) {
8857 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8858         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8859                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8860                             topology_thread_cpumask(cpu));
8861                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8862                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8863                                                 &cpu_to_cpu_group,
8864                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8865                 break;
8866 #endif
8867 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8868         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8869                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8870                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8871                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8872                                                 &cpu_to_core_group,
8873                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8874                 break;
8875 #endif
8876         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8877                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8878                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8879                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8880                                                 &cpu_to_phys_group,
8881                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8882                 break;
8883 #ifdef CONFIG_NUMA
8884         case SD_LV_ALLNODES:
8885                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8886                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8887                 break;
8888 #endif
8889         default:
8890                 break;
8891         }
8892 }
8893
8894 /*
8895  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8896  * to the individual cpus
8897  */
8898 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8899                                  struct sched_domain_attr *attr)
8900 {
8901         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8902         struct s_data d;
8903         struct sched_domain *sd;
8904         int i;
8905 #ifdef CONFIG_NUMA
8906         d.sd_allnodes = 0;
8907 #endif
8908
8909         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8910         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8911                 goto error;
8912         alloc_state = sa_sched_groups;
8913
8914         /*
8915          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8916          */
8917         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8918                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8919                             cpu_map);
8920
8921                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8922                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8923                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8924                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8925         }
8926
8927         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8928                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8929                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8930         }
8931
8932         /* Set up physical groups */
8933         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8934                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8935
8936 #ifdef CONFIG_NUMA
8937         /* Set up node groups */
8938         if (d.sd_allnodes)
8939                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8940
8941         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8942                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8943                         goto error;
8944 #endif
8945
8946         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8947 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8948         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8949                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8950                 init_sched_groups_power(i, sd);
8951         }
8952 #endif
8953 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8954         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8955                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8956                 init_sched_groups_power(i, sd);
8957         }
8958 #endif
8959
8960         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8961                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8962                 init_sched_groups_power(i, sd);
8963         }
8964
8965 #ifdef CONFIG_NUMA
8966         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8967                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8968
8969         if (d.sd_allnodes) {
8970                 struct sched_group *sg;
8971
8972                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8973                                                                 d.tmpmask);
8974                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8975         }
8976 #endif
8977
8978         /* Attach the domains */
8979         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8980 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8981                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8982 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8983                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8984 #else
8985                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8986 #endif
8987                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
8988         }
8989
8990         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
8991         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
8992         return 0;
8993
8994 error:
8995         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
8996         return -ENOMEM;
8997 }
8998
8999 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9000 {
9001         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9002 }
9003
9004 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9005 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9006 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9007                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9008
9009 /*
9010  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9011  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9012  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9013  */
9014 static cpumask_var_t fallback_doms;
9015
9016 /*
9017  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9018  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9019  * or 0 if it stayed the same.
9020  */
9021 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9022 {
9023         return 0;
9024 }
9025
9026 /*
9027  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9028  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9029  * exclude other special cases in the future.
9030  */
9031 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9032 {
9033         int err;
9034
9035         arch_update_cpu_topology();
9036         ndoms_cur = 1;
9037         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9038         if (!doms_cur)
9039                 doms_cur = fallback_doms;
9040         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9041         dattr_cur = NULL;
9042         err = build_sched_domains(doms_cur);
9043         register_sched_domain_sysctl();
9044
9045         return err;
9046 }
9047
9048 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9049                                        struct cpumask *tmpmask)
9050 {
9051         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9052 }
9053
9054 /*
9055  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9056  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9057  */
9058 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9059 {
9060         /* Save because hotplug lock held. */
9061         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9062         int i;
9063
9064         for_each_cpu(i, cpu_map)
9065                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9066         synchronize_sched();
9067         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9068 }
9069
9070 /* handle null as "default" */
9071 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9072                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9073 {
9074         struct sched_domain_attr tmp;
9075
9076         /* fast path */
9077         if (!new && !cur)
9078                 return 1;
9079
9080         tmp = SD_ATTR_INIT;
9081         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9082                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9083                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9084 }
9085
9086 /*
9087  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9088  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9089  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9090  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9091  *
9092  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9093  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9094  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9095  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9096  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9097  * it as it is.
9098  *
9099  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9100  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9101  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9102  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9103  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9104  * to be rebuilt.
9105  *
9106  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9107  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9108  * and it will not create the default domain.
9109  *
9110  * Call with hotplug lock held
9111  */
9112 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9113 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9114                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9115 {
9116         int i, j, n;
9117         int new_topology;
9118
9119         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9120
9121         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9122         unregister_sched_domain_sysctl();
9123
9124         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9125         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9126
9127         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9128
9129         /* Destroy deleted domains */
9130         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9131                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9132                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9133                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9134                                 goto match1;
9135                 }
9136                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9137                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9138 match1:
9139                 ;
9140         }
9141
9142         if (doms_new == NULL) {
9143                 ndoms_cur = 0;
9144                 doms_new = fallback_doms;
9145                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
9146                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9147         }
9148
9149         /* Build new domains */
9150         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9151                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9152                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9153                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9154                                 goto match2;
9155                 }
9156                 /* no match - add a new doms_new */
9157                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9158                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9159 match2:
9160                 ;
9161         }
9162
9163         /* Remember the new sched domains */
9164         if (doms_cur != fallback_doms)
9165                 kfree(doms_cur);
9166         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9167         doms_cur = doms_new;
9168         dattr_cur = dattr_new;
9169         ndoms_cur = ndoms_new;
9170
9171         register_sched_domain_sysctl();
9172
9173         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9174 }
9175
9176 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9177 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9178 {
9179         get_online_cpus();
9180
9181         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9182         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9183
9184         rebuild_sched_domains();
9185         put_online_cpus();
9186 }
9187
9188 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9189 {
9190         unsigned int level = 0;
9191
9192         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9193                 return -EINVAL;
9194
9195         /*
9196          * level is always be positive so don't check for
9197          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9198          * What happens on 0 or 1 byte write,
9199          * need to check for count as well?
9200          */
9201
9202         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9203                 return -EINVAL;
9204
9205         if (smt)
9206                 sched_smt_power_savings = level;
9207         else
9208                 sched_mc_power_savings = level;
9209
9210         arch_reinit_sched_domains();
9211
9212         return count;
9213 }
9214
9215 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9216 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9217                                            char *page)
9218 {
9219         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9220 }
9221 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9222                                             const char *buf, size_t count)
9223 {
9224         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9225 }
9226 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9227                          sched_mc_power_savings_show,
9228                          sched_mc_power_savings_store);
9229 #endif
9230
9231 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9232 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9233                                             char *page)
9234 {
9235         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9236 }
9237 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9238                                              const char *buf, size_t count)
9239 {
9240         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9241 }
9242 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9243                    sched_smt_power_savings_show,
9244                    sched_smt_power_savings_store);
9245 #endif
9246
9247 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9248 {
9249         int err = 0;
9250
9251 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9252         if (smt_capable())
9253                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9254                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9255 #endif
9256 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9257         if (!err && mc_capable())
9258                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9259                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9260 #endif
9261         return err;
9262 }
9263 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9264
9265 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9266 /*
9267  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9268  * When cpusets are enabled they take over this function.
9269  */
9270 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9271                                 unsigned long action, void *hcpu)
9272 {
9273         switch (action) {
9274         case CPU_ONLINE:
9275         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9276         case CPU_DEAD:
9277         case CPU_DEAD_FROZEN:
9278                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9279                 return NOTIFY_OK;
9280
9281         default:
9282                 return NOTIFY_DONE;
9283         }
9284 }
9285 #endif
9286
9287 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9288                                 unsigned long action, void *hcpu)
9289 {
9290         int cpu = (int)(long)hcpu;
9291
9292         switch (action) {
9293         case CPU_DOWN_PREPARE:
9294         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9295                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9296                 return NOTIFY_OK;
9297
9298         case CPU_DOWN_FAILED:
9299         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9300         case CPU_ONLINE:
9301         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9302                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9303                 return NOTIFY_OK;
9304
9305         default:
9306                 return NOTIFY_DONE;
9307         }
9308 }
9309
9310 void __init sched_init_smp(void)
9311 {
9312         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9313
9314         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9315
9316 #if defined(CONFIG_NUMA)
9317         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9318                                                                 GFP_KERNEL);
9319         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9320 #endif
9321         get_online_cpus();
9322         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9323         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9324         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9325         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9326                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9327         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9328         put_online_cpus();
9329
9330 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9331         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9332         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9333 #endif
9334
9335         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9336         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9337
9338         init_hrtick();
9339
9340         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9341         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9342                 BUG();
9343         sched_init_granularity();
9344         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9345
9346         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9347         init_sched_rt_class();
9348 }
9349 #else
9350 void __init sched_init_smp(void)
9351 {
9352         sched_init_granularity();
9353 }
9354 #endif /* CONFIG_SMP */
9355
9356 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9357
9358 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9359 {
9360         return in_lock_functions(addr) ||
9361                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9362                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9363 }
9364
9365 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9366 {
9367         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9368         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9369 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9370         cfs_rq->rq = rq;
9371 #endif
9372         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9373 }
9374
9375 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9376 {
9377         struct rt_prio_array *array;
9378         int i;
9379
9380         array = &rt_rq->active;
9381         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9382                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9383                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9384         }
9385         /* delimiter for bitsearch: */
9386         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9387
9388 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9389         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9390 #ifdef CONFIG_SMP
9391         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9392 #endif
9393 #endif
9394 #ifdef CONFIG_SMP
9395         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9396         rt_rq->overloaded = 0;
9397         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9398 #endif
9399
9400         rt_rq->rt_time = 0;
9401         rt_rq->rt_throttled = 0;
9402         rt_rq->rt_runtime = 0;
9403         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9404
9405 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9406         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9407         rt_rq->rq = rq;
9408 #endif
9409 }
9410
9411 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9412 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9413                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9414                                 struct sched_entity *parent)
9415 {
9416         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9417         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9418         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9419         cfs_rq->tg = tg;
9420         if (add)
9421                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9422
9423         tg->se[cpu] = se;
9424         /* se could be NULL for init_task_group */
9425         if (!se)
9426                 return;
9427
9428         if (!parent)
9429                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9430         else
9431                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9432
9433         se->my_q = cfs_rq;
9434         se->load.weight = tg->shares;
9435         se->load.inv_weight = 0;
9436         se->parent = parent;
9437 }
9438 #endif
9439
9440 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9441 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9442                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9443                 struct sched_rt_entity *parent)
9444 {
9445         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9446
9447         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9448         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9449         rt_rq->tg = tg;
9450         rt_rq->rt_se = rt_se;
9451         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9452         if (add)
9453                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9454
9455         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9456         if (!rt_se)
9457                 return;
9458
9459         if (!parent)
9460                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9461         else
9462                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9463
9464         rt_se->my_q = rt_rq;
9465         rt_se->parent = parent;
9466         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9467 }
9468 #endif
9469
9470 void __init sched_init(void)
9471 {
9472         int i, j;
9473         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9474
9475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9476         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9477 #endif
9478 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9479         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9480 #endif
9481 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9482         alloc_size *= 2;
9483 #endif
9484 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9485         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9486 #endif
9487         /*
9488          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9489          * we use alloc_bootmem().
9490          */
9491         if (alloc_size) {
9492                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9493
9494 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9495                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9496                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9497
9498                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9499                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9500
9501 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9502                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9503                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9504
9505                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9506                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9507 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9508 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9509 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9510                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9511                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9512
9513                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9514                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9515
9516 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9517                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9518                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9519
9520                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9521                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9522 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9523 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9524 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9525                 for_each_possible_cpu(i) {
9526                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9527                         ptr += cpumask_size();
9528                 }
9529 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9530         }
9531
9532 #ifdef CONFIG_SMP
9533         init_defrootdomain();
9534 #endif
9535
9536         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9537                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9538
9539 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9540         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9541                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9542 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9543         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9544                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9545 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9546 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9547
9548 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9549         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9550         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9551
9552 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9553         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9554         init_task_group.parent = &root_task_group;
9555         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9556 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9557 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9558
9559         for_each_possible_cpu(i) {
9560                 struct rq *rq;
9561
9562                 rq = cpu_rq(i);
9563                 spin_lock_init(&rq->lock);
9564                 rq->nr_running = 0;
9565                 rq->calc_load_active = 0;
9566                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9567                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9568                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9569 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9570                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9571                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9572 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9573                 /*
9574                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9575                  *
9576                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9577                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9578                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9579                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9580                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9581                  * (se->load.weight).
9582                  *
9583                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9584                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9585                  * then A0's share of the cpu resource is:
9586                  *
9587                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9588                  *
9589                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9590                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9591                  */
9592                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9593 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9594                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9595                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9596                 /*
9597                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9598                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9599                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9600                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9601                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9602                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9603                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9604                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9605                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9606                  */
9607                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9608                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9609                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9610                                 root_task_group.se[i]);
9611
9612 #endif
9613 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9614
9615                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9616 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9617                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9618 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9619                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9620 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9621                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9622                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9623                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9624                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9625                                 root_task_group.rt_se[i]);
9626 #endif
9627 #endif
9628
9629                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9630                         rq->cpu_load[j] = 0;
9631 #ifdef CONFIG_SMP
9632                 rq->sd = NULL;
9633                 rq->rd = NULL;
9634                 rq->post_schedule = 0;
9635                 rq->active_balance = 0;
9636                 rq->next_balance = jiffies;
9637                 rq->push_cpu = 0;
9638                 rq->cpu = i;
9639                 rq->online = 0;
9640                 rq->migration_thread = NULL;
9641                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9642                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9643 #endif
9644                 init_rq_hrtick(rq);
9645                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9646         }
9647
9648         set_load_weight(&init_task);
9649
9650 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9651         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9652 #endif
9653
9654 #ifdef CONFIG_SMP
9655         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9656 #endif
9657
9658 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9659         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9660 #endif
9661
9662         /*
9663          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9664          */
9665         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9666         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9667
9668         /*
9669          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9670          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9671          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9672          * when this runqueue becomes "idle".
9673          */
9674         init_idle(current, smp_processor_id());
9675
9676         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9677
9678         /*
9679          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9680          */
9681         current->sched_class = &fair_sched_class;
9682
9683         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9684         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9685 #ifdef CONFIG_SMP
9686 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9687         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9688         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9689 #endif
9690         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9691 #endif /* SMP */
9692
9693         perf_counter_init();
9694
9695         scheduler_running = 1;
9696 }
9697
9698 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9699 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9700 {
9701         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9702
9703         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9704 }
9705
9706 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9707 {
9708 #ifdef in_atomic
9709         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9710
9711         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9712             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9713                 return;
9714         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9715                 return;
9716         prev_jiffy = jiffies;
9717
9718         printk(KERN_ERR
9719                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9720                         file, line);
9721         printk(KERN_ERR
9722                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9723                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9724                         current->pid, current->comm);
9725
9726         debug_show_held_locks(current);
9727         if (irqs_disabled())
9728                 print_irqtrace_events(current);
9729         dump_stack();
9730 #endif
9731 }
9732 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9733 #endif
9734
9735 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9736 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9737 {
9738         int on_rq;
9739
9740         update_rq_clock(rq);
9741         on_rq = p->se.on_rq;
9742         if (on_rq)
9743                 deactivate_task(rq, p, 0);
9744         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9745         if (on_rq) {
9746                 activate_task(rq, p, 0);
9747                 resched_task(rq->curr);
9748         }
9749 }
9750
9751 void normalize_rt_tasks(void)
9752 {
9753         struct task_struct *g, *p;
9754         unsigned long flags;
9755         struct rq *rq;
9756
9757         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9758         do_each_thread(g, p) {
9759                 /*
9760                  * Only normalize user tasks:
9761                  */
9762                 if (!p->mm)
9763                         continue;
9764
9765                 p->se.exec_start                = 0;
9766 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9767                 p->se.wait_start                = 0;
9768                 p->se.sleep_start               = 0;
9769                 p->se.block_start               = 0;
9770 #endif
9771
9772                 if (!rt_task(p)) {
9773                         /*
9774                          * Renice negative nice level userspace
9775                          * tasks back to 0:
9776                          */
9777                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9778                                 set_user_nice(p, 0);
9779                         continue;
9780                 }
9781
9782                 spin_lock(&p->pi_lock);
9783                 rq = __task_rq_lock(p);
9784
9785                 normalize_task(rq, p);
9786
9787                 __task_rq_unlock(rq);
9788                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9789         } while_each_thread(g, p);
9790
9791         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9792 }
9793
9794 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9795
9796 #ifdef CONFIG_IA64
9797 /*
9798  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9799  *
9800  * They can only be called when the whole system has been
9801  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9802  * activity can take place. Using them for anything else would
9803  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9804  * under any other configuration.
9805  */
9806
9807 /**
9808  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9809  * @cpu: the processor in question.
9810  *
9811  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9812  */
9813 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9814 {
9815         return cpu_curr(cpu);
9816 }
9817
9818 /**
9819  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9820  * @cpu: the processor in question.
9821  * @p: the task pointer to set.
9822  *
9823  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9824  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9825  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9826  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9827  * and caller must save the original value of the current task (see
9828  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9829  * re-starting the system.
9830  *
9831  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9832  */
9833 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9834 {
9835         cpu_curr(cpu) = p;
9836 }
9837
9838 #endif
9839
9840 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9841 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9842 {
9843         int i;
9844
9845         for_each_possible_cpu(i) {
9846                 if (tg->cfs_rq)
9847                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9848                 if (tg->se)
9849                         kfree(tg->se[i]);
9850         }
9851
9852         kfree(tg->cfs_rq);
9853         kfree(tg->se);
9854 }
9855
9856 static
9857 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9858 {
9859         struct cfs_rq *cfs_rq;
9860         struct sched_entity *se;
9861         struct rq *rq;
9862         int i;
9863
9864         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9865         if (!tg->cfs_rq)
9866                 goto err;
9867         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9868         if (!tg->se)
9869                 goto err;
9870
9871         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9872
9873         for_each_possible_cpu(i) {
9874                 rq = cpu_rq(i);
9875
9876                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9877                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9878                 if (!cfs_rq)
9879                         goto err;
9880
9881                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9882                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9883                 if (!se)
9884                         goto err;
9885
9886                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9887         }
9888
9889         return 1;
9890
9891  err:
9892         return 0;
9893 }
9894
9895 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9896 {
9897         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9898                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9899 }
9900
9901 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9902 {
9903         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9904 }
9905 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9906 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9907 {
9908 }
9909
9910 static inline
9911 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9912 {
9913         return 1;
9914 }
9915
9916 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9917 {
9918 }
9919
9920 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9921 {
9922 }
9923 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9924
9925 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9926 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9927 {
9928         int i;
9929
9930         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9931
9932         for_each_possible_cpu(i) {
9933                 if (tg->rt_rq)
9934                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9935                 if (tg->rt_se)
9936                         kfree(tg->rt_se[i]);
9937         }
9938
9939         kfree(tg->rt_rq);
9940         kfree(tg->rt_se);
9941 }
9942
9943 static
9944 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9945 {
9946         struct rt_rq *rt_rq;
9947         struct sched_rt_entity *rt_se;
9948         struct rq *rq;
9949         int i;
9950
9951         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9952         if (!tg->rt_rq)
9953                 goto err;
9954         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9955         if (!tg->rt_se)
9956                 goto err;
9957
9958         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9959                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9960
9961         for_each_possible_cpu(i) {
9962                 rq = cpu_rq(i);
9963
9964                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9965                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9966                 if (!rt_rq)
9967                         goto err;
9968
9969                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9970                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9971                 if (!rt_se)
9972                         goto err;
9973
9974                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9975         }
9976
9977         return 1;
9978
9979  err:
9980         return 0;
9981 }
9982
9983 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9984 {
9985         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9986                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9987 }
9988
9989 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9990 {
9991         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9992 }
9993 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9994 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9995 {
9996 }
9997
9998 static inline
9999 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10000 {
10001         return 1;
10002 }
10003
10004 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10005 {
10006 }
10007
10008 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10009 {
10010 }
10011 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10012
10013 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10014 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10015 {
10016         free_fair_sched_group(tg);
10017         free_rt_sched_group(tg);
10018         kfree(tg);
10019 }
10020
10021 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10022 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10023 {
10024         struct task_group *tg;
10025         unsigned long flags;
10026         int i;
10027
10028         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10029         if (!tg)
10030                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10031
10032         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10033                 goto err;
10034
10035         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10036                 goto err;
10037
10038         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10039         for_each_possible_cpu(i) {
10040                 register_fair_sched_group(tg, i);
10041                 register_rt_sched_group(tg, i);
10042         }
10043         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10044
10045         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10046
10047         tg->parent = parent;
10048         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10049         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10050         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10051
10052         return tg;
10053
10054 err:
10055         free_sched_group(tg);
10056         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10057 }
10058
10059 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10060 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10061 {
10062         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10063         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10064 }
10065
10066 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10067 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10068 {
10069         unsigned long flags;
10070         int i;
10071
10072         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10073         for_each_possible_cpu(i) {
10074                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10075                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10076         }
10077         list_del_rcu(&tg->list);
10078         list_del_rcu(&tg->siblings);
10079         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10080
10081         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10082         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10083 }
10084
10085 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10086  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10087  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10088  *      reflect its new group.
10089  */
10090 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10091 {
10092         int on_rq, running;
10093         unsigned long flags;
10094         struct rq *rq;
10095
10096         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10097
10098         update_rq_clock(rq);
10099
10100         running = task_current(rq, tsk);
10101         on_rq = tsk->se.on_rq;
10102
10103         if (on_rq)
10104                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10105         if (unlikely(running))
10106                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10107
10108         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10109
10110 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10111         if (tsk->sched_class->moved_group)
10112                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
10113 #endif
10114
10115         if (unlikely(running))
10116                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10117         if (on_rq)
10118                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10119
10120         task_rq_unlock(rq, &flags);
10121 }
10122 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10123
10124 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10125 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10126 {
10127         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10128         int on_rq;
10129
10130         on_rq = se->on_rq;
10131         if (on_rq)
10132                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10133
10134         se->load.weight = shares;
10135         se->load.inv_weight = 0;
10136
10137         if (on_rq)
10138                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10139 }
10140
10141 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10142 {
10143         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10144         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10145         unsigned long flags;
10146
10147         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10148         __set_se_shares(se, shares);
10149         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10150 }
10151
10152 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10153
10154 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10155 {
10156         int i;
10157         unsigned long flags;
10158
10159         /*
10160          * We can't change the weight of the root cgroup.
10161          */
10162         if (!tg->se[0])
10163                 return -EINVAL;
10164
10165         if (shares < MIN_SHARES)
10166                 shares = MIN_SHARES;
10167         else if (shares > MAX_SHARES)
10168                 shares = MAX_SHARES;
10169
10170         mutex_lock(&shares_mutex);
10171         if (tg->shares == shares)
10172                 goto done;
10173
10174         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10175         for_each_possible_cpu(i)
10176                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10177         list_del_rcu(&tg->siblings);
10178         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10179
10180         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10181         synchronize_sched();
10182
10183         /*
10184          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10185          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10186          */
10187         tg->shares = shares;
10188         for_each_possible_cpu(i) {
10189                 /*
10190                  * force a rebalance
10191                  */
10192                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10193                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10194         }
10195
10196         /*
10197          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10198          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10199          */
10200         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10201         for_each_possible_cpu(i)
10202                 register_fair_sched_group(tg, i);
10203         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10204         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10205 done:
10206         mutex_unlock(&shares_mutex);
10207         return 0;
10208 }
10209
10210 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10211 {
10212         return tg->shares;
10213 }
10214 #endif
10215
10216 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10217 /*
10218  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10219  */
10220 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10221
10222 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10223 {
10224         if (runtime == RUNTIME_INF)
10225                 return 1ULL << 20;
10226
10227         return div64_u64(runtime << 20, period);
10228 }
10229
10230 /* Must be called with tasklist_lock held */
10231 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10232 {
10233         struct task_struct *g, *p;
10234
10235         do_each_thread(g, p) {
10236                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10237                         return 1;
10238         } while_each_thread(g, p);
10239
10240         return 0;
10241 }
10242
10243 struct rt_schedulable_data {
10244         struct task_group *tg;
10245         u64 rt_period;
10246         u64 rt_runtime;
10247 };
10248
10249 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10250 {
10251         struct rt_schedulable_data *d = data;
10252         struct task_group *child;
10253         unsigned long total, sum = 0;
10254         u64 period, runtime;
10255
10256         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10257         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10258
10259         if (tg == d->tg) {
10260                 period = d->rt_period;
10261                 runtime = d->rt_runtime;
10262         }
10263
10264 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10265         if (tg == &root_task_group) {
10266                 period = global_rt_period();
10267                 runtime = global_rt_runtime();
10268         }
10269 #endif
10270
10271         /*
10272          * Cannot have more runtime than the period.
10273          */
10274         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10275                 return -EINVAL;
10276
10277         /*
10278          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10279          */
10280         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10281                 return -EBUSY;
10282
10283         total = to_ratio(period, runtime);
10284
10285         /*
10286          * Nobody can have more than the global setting allows.
10287          */
10288         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10289                 return -EINVAL;
10290
10291         /*
10292          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10293          */
10294         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10295                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10296                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10297
10298                 if (child == d->tg) {
10299                         period = d->rt_period;
10300                         runtime = d->rt_runtime;
10301                 }
10302
10303                 sum += to_ratio(period, runtime);
10304         }
10305
10306         if (sum > total)
10307                 return -EINVAL;
10308
10309         return 0;
10310 }
10311
10312 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10313 {
10314         struct rt_schedulable_data data = {
10315                 .tg = tg,
10316                 .rt_period = period,
10317                 .rt_runtime = runtime,
10318         };
10319
10320         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10321 }
10322
10323 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10324                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10325 {
10326         int i, err = 0;
10327
10328         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10329         read_lock(&tasklist_lock);
10330         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10331         if (err)
10332                 goto unlock;
10333
10334         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10335         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10336         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10337
10338         for_each_possible_cpu(i) {
10339                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10340
10341                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10342                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10343                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10344         }
10345         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10346  unlock:
10347         read_unlock(&tasklist_lock);
10348         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10349
10350         return err;
10351 }
10352
10353 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10354 {
10355         u64 rt_runtime, rt_period;
10356
10357         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10358         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10359         if (rt_runtime_us < 0)
10360                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10361
10362         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10363 }
10364
10365 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10366 {
10367         u64 rt_runtime_us;
10368
10369         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10370                 return -1;
10371
10372         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10373         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10374         return rt_runtime_us;
10375 }
10376
10377 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10378 {
10379         u64 rt_runtime, rt_period;
10380
10381         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10382         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10383
10384         if (rt_period == 0)
10385                 return -EINVAL;
10386
10387         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10388 }
10389
10390 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10391 {
10392         u64 rt_period_us;
10393
10394         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10395         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10396         return rt_period_us;
10397 }
10398
10399 static int sched_rt_global_constraints(void)
10400 {
10401         u64 runtime, period;
10402         int ret = 0;
10403
10404         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10405                 return -EINVAL;
10406
10407         runtime = global_rt_runtime();
10408         period = global_rt_period();
10409
10410         /*
10411          * Sanity check on the sysctl variables.
10412          */
10413         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10414                 return -EINVAL;
10415
10416         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10417         read_lock(&tasklist_lock);
10418         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10419         read_unlock(&tasklist_lock);
10420         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10421
10422         return ret;
10423 }
10424
10425 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10426 {
10427         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10428         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10429                 return 0;
10430
10431         return 1;
10432 }
10433
10434 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10435 static int sched_rt_global_constraints(void)
10436 {
10437         unsigned long flags;
10438         int i;
10439
10440         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10441                 return -EINVAL;
10442
10443         /*
10444          * There's always some RT tasks in the root group
10445          * -- migration, kstopmachine etc..
10446          */
10447         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10448                 return -EBUSY;
10449
10450         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10451         for_each_possible_cpu(i) {
10452                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10453
10454                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10455                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10456                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10457         }
10458         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10459
10460         return 0;
10461 }
10462 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10463
10464 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10465                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10466                 loff_t *ppos)
10467 {
10468         int ret;
10469         int old_period, old_runtime;
10470         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10471
10472         mutex_lock(&mutex);
10473         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10474         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10475
10476         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10477
10478         if (!ret && write) {
10479                 ret = sched_rt_global_constraints();
10480                 if (ret) {
10481                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10482                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10483                 } else {
10484                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10485                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10486                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10487                 }
10488         }
10489         mutex_unlock(&mutex);
10490
10491         return ret;
10492 }
10493
10494 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10495
10496 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10497 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10498 {
10499         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10500                             struct task_group, css);
10501 }
10502
10503 static struct cgroup_subsys_state *
10504 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10505 {
10506         struct task_group *tg, *parent;
10507
10508         if (!cgrp->parent) {
10509                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10510                 return &init_task_group.css;
10511         }
10512
10513         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10514         tg = sched_create_group(parent);
10515         if (IS_ERR(tg))
10516                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10517
10518         return &tg->css;
10519 }
10520
10521 static void
10522 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10523 {
10524         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10525
10526         sched_destroy_group(tg);
10527 }
10528
10529 static int
10530 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10531                       struct task_struct *tsk)
10532 {
10533 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10534         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10535                 return -EINVAL;
10536 #else
10537         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10538         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10539                 return -EINVAL;
10540 #endif
10541
10542         return 0;
10543 }
10544
10545 static void
10546 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10547                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10548 {
10549         sched_move_task(tsk);
10550 }
10551
10552 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10553 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10554                                 u64 shareval)
10555 {
10556         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10557 }
10558
10559 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10560 {
10561         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10562
10563         return (u64) tg->shares;
10564 }
10565 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10566
10567 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10568 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10569                                 s64 val)
10570 {
10571         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10572 }
10573
10574 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10575 {
10576         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10577 }
10578
10579 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10580                 u64 rt_period_us)
10581 {
10582         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10583 }
10584
10585 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10586 {
10587         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10588 }
10589 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10590
10591 static struct cftype cpu_files[] = {
10592 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10593         {
10594                 .name = "shares",
10595                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10596                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10597         },
10598 #endif
10599 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10600         {
10601                 .name = "rt_runtime_us",
10602                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10603                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10604         },
10605         {
10606                 .name = "rt_period_us",
10607                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10608                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10609         },
10610 #endif
10611 };
10612
10613 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10614 {
10615         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10616 }
10617
10618 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10619         .name           = "cpu",
10620         .create         = cpu_cgroup_create,
10621         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10622         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10623         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10624         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10625         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10626         .early_init     = 1,
10627 };
10628
10629 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10630
10631 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10632
10633 /*
10634  * CPU accounting code for task groups.
10635  *
10636  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10637  * (balbir@in.ibm.com).
10638  */
10639
10640 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10641 struct cpuacct {
10642         struct cgroup_subsys_state css;
10643         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10644         u64 *cpuusage;
10645         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10646         struct cpuacct *parent;
10647 };
10648
10649 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10650
10651 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10652 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10653 {
10654         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10655                             struct cpuacct, css);
10656 }
10657
10658 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10659 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10660 {
10661         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10662                             struct cpuacct, css);
10663 }
10664
10665 /* create a new cpu accounting group */
10666 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10667         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10668 {
10669         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10670         int i;
10671
10672         if (!ca)
10673                 goto out;
10674
10675         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10676         if (!ca->cpuusage)
10677                 goto out_free_ca;
10678
10679         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10680                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10681                         goto out_free_counters;
10682
10683         if (cgrp->parent)
10684                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10685
10686         return &ca->css;
10687
10688 out_free_counters:
10689         while (--i >= 0)
10690                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10691         free_percpu(ca->cpuusage);
10692 out_free_ca:
10693         kfree(ca);
10694 out:
10695         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10696 }
10697
10698 /* destroy an existing cpu accounting group */
10699 static void
10700 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10701 {
10702         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10703         int i;
10704
10705         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10706                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10707         free_percpu(ca->cpuusage);
10708         kfree(ca);
10709 }
10710
10711 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10712 {
10713         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10714         u64 data;
10715
10716 #ifndef CONFIG_64BIT
10717         /*
10718          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10719          */
10720         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10721         data = *cpuusage;
10722         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10723 #else
10724         data = *cpuusage;
10725 #endif
10726
10727         return data;
10728 }
10729
10730 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10731 {
10732         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10733
10734 #ifndef CONFIG_64BIT
10735         /*
10736          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10737          */
10738         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10739         *cpuusage = val;
10740         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10741 #else
10742         *cpuusage = val;
10743 #endif
10744 }
10745
10746 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10747 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10748 {
10749         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10750         u64 totalcpuusage = 0;
10751         int i;
10752
10753         for_each_present_cpu(i)
10754                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10755
10756         return totalcpuusage;
10757 }
10758
10759 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10760                                                                 u64 reset)
10761 {
10762         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10763         int err = 0;
10764         int i;
10765
10766         if (reset) {
10767                 err = -EINVAL;
10768                 goto out;
10769         }
10770
10771         for_each_present_cpu(i)
10772                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10773
10774 out:
10775         return err;
10776 }
10777
10778 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10779                                    struct seq_file *m)
10780 {
10781         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10782         u64 percpu;
10783         int i;
10784
10785         for_each_present_cpu(i) {
10786                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10787                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10788         }
10789         seq_printf(m, "\n");
10790         return 0;
10791 }
10792
10793 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10794         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10795         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10796 };
10797
10798 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10799                 struct cgroup_map_cb *cb)
10800 {
10801         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10802         int i;
10803
10804         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10805                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10806                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10807                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10808         }
10809         return 0;
10810 }
10811
10812 static struct cftype files[] = {
10813         {
10814                 .name = "usage",
10815                 .read_u64 = cpuusage_read,
10816                 .write_u64 = cpuusage_write,
10817         },
10818         {
10819                 .name = "usage_percpu",
10820                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10821         },
10822         {
10823                 .name = "stat",
10824                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10825         },
10826 };
10827
10828 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10829 {
10830         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10831 }
10832
10833 /*
10834  * charge this task's execution time to its accounting group.
10835  *
10836  * called with rq->lock held.
10837  */
10838 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10839 {
10840         struct cpuacct *ca;
10841         int cpu;
10842
10843         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10844                 return;
10845
10846         cpu = task_cpu(tsk);
10847
10848         rcu_read_lock();
10849
10850         ca = task_ca(tsk);
10851
10852         for (; ca; ca = ca->parent) {
10853                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10854                 *cpuusage += cputime;
10855         }
10856
10857         rcu_read_unlock();
10858 }
10859
10860 /*
10861  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10862  */
10863 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10864                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10865 {
10866         struct cpuacct *ca;
10867
10868         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10869                 return;
10870
10871         rcu_read_lock();
10872         ca = task_ca(tsk);
10873
10874         do {
10875                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10876                 ca = ca->parent;
10877         } while (ca);
10878         rcu_read_unlock();
10879 }
10880
10881 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10882         .name = "cpuacct",
10883         .create = cpuacct_create,
10884         .destroy = cpuacct_destroy,
10885         .populate = cpuacct_populate,
10886         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10887 };
10888 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */