sched: Try to deal with low capacity, fix update_sd_power_savings_stats()
[safe/jmp/linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/perf_counter.h>
43 #include <linux/security.h>
44 #include <linux/notifier.h>
45 #include <linux/profile.h>
46 #include <linux/freezer.h>
47 #include <linux/vmalloc.h>
48 #include <linux/blkdev.h>
49 #include <linux/delay.h>
50 #include <linux/pid_namespace.h>
51 #include <linux/smp.h>
52 #include <linux/threads.h>
53 #include <linux/timer.h>
54 #include <linux/rcupdate.h>
55 #include <linux/cpu.h>
56 #include <linux/cpuset.h>
57 #include <linux/percpu.h>
58 #include <linux/kthread.h>
59 #include <linux/proc_fs.h>
60 #include <linux/seq_file.h>
61 #include <linux/sysctl.h>
62 #include <linux/syscalls.h>
63 #include <linux/times.h>
64 #include <linux/tsacct_kern.h>
65 #include <linux/kprobes.h>
66 #include <linux/delayacct.h>
67 #include <linux/reciprocal_div.h>
68 #include <linux/unistd.h>
69 #include <linux/pagemap.h>
70 #include <linux/hrtimer.h>
71 #include <linux/tick.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75
76 #include <asm/tlb.h>
77 #include <asm/irq_regs.h>
78
79 #include "sched_cpupri.h"
80
81 #define CREATE_TRACE_POINTS
82 #include <trace/events/sched.h>
83
84 /*
85  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
86  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
87  * and back.
88  */
89 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
90 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
91 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
92
93 /*
94  * 'User priority' is the nice value converted to something we
95  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
96  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
97  */
98 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
99 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
100 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
101
102 /*
103  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
104  */
105 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
106
107 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
108 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
109
110 /*
111  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
112  *
113  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
114  * Timeslices get refilled after they expire.
115  */
116 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
117
118 /*
119  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
120  */
121 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
122
123 #ifdef CONFIG_SMP
124
125 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
126
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211 }
212
213 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
214 {
215         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
216 }
217
218 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
219 {
220         ktime_t now;
221
222         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
223                 return;
224
225         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
226                 return;
227
228         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229         for (;;) {
230                 unsigned long delta;
231                 ktime_t soft, hard;
232
233                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
234                         break;
235
236                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
237                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
238
239                 soft = hrtimer_get_softexpires(&rt_b->rt_period_timer);
240                 hard = hrtimer_get_expires(&rt_b->rt_period_timer);
241                 delta = ktime_to_ns(ktime_sub(hard, soft));
242                 __hrtimer_start_range_ns(&rt_b->rt_period_timer, soft, delta,
243                                 HRTIMER_MODE_ABS_PINNED, 0);
244         }
245         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
246 }
247
248 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
249 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
250 {
251         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
252 }
253 #endif
254
255 /*
256  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
257  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
258  */
259 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
260
261 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
262
263 #include <linux/cgroup.h>
264
265 struct cfs_rq;
266
267 static LIST_HEAD(task_groups);
268
269 /* task group related information */
270 struct task_group {
271 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
272         struct cgroup_subsys_state css;
273 #endif
274
275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
276         uid_t uid;
277 #endif
278
279 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
280         /* schedulable entities of this group on each cpu */
281         struct sched_entity **se;
282         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
283         struct cfs_rq **cfs_rq;
284         unsigned long shares;
285 #endif
286
287 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
288         struct sched_rt_entity **rt_se;
289         struct rt_rq **rt_rq;
290
291         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
292 #endif
293
294         struct rcu_head rcu;
295         struct list_head list;
296
297         struct task_group *parent;
298         struct list_head siblings;
299         struct list_head children;
300 };
301
302 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
303
304 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
305 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
306 {
307         user->tg->uid = user->uid;
308 }
309
310 /*
311  * Root task group.
312  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
313  *      be a child to this group.
314  */
315 struct task_group root_task_group;
316
317 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
318 /* Default task group's sched entity on each cpu */
319 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
320 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
321 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_tg_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
323
324 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
325 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
326 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
327 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
328 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
329 #define root_task_group init_task_group
330 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
331
332 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
333  * a task group's cpu shares.
334  */
335 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
336
337 #ifdef CONFIG_SMP
338 static int root_task_group_empty(void)
339 {
340         return list_empty(&root_task_group.children);
341 }
342 #endif
343
344 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
345 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
346 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
347 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
348 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
349 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
350
351 /*
352  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
353  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
354  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
355  * too large, so as the shares value of a task group.
356  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
357  *  limitation from this.)
358  */
359 #define MIN_SHARES      2
360 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
361
362 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
363 #endif
364
365 /* Default task group.
366  *      Every task in system belong to this group at bootup.
367  */
368 struct task_group init_task_group;
369
370 /* return group to which a task belongs */
371 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
372 {
373         struct task_group *tg;
374
375 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
376         rcu_read_lock();
377         tg = __task_cred(p)->user->tg;
378         rcu_read_unlock();
379 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
380         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
381                                 struct task_group, css);
382 #else
383         tg = &init_task_group;
384 #endif
385         return tg;
386 }
387
388 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
389 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
390 {
391 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
392         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
393         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
394 #endif
395
396 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
397         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
398         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
399 #endif
400 }
401
402 #else
403
404 #ifdef CONFIG_SMP
405 static int root_task_group_empty(void)
406 {
407         return 1;
408 }
409 #endif
410
411 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
412 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
413 {
414         return NULL;
415 }
416
417 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
418
419 /* CFS-related fields in a runqueue */
420 struct cfs_rq {
421         struct load_weight load;
422         unsigned long nr_running;
423
424         u64 exec_clock;
425         u64 min_vruntime;
426
427         struct rb_root tasks_timeline;
428         struct rb_node *rb_leftmost;
429
430         struct list_head tasks;
431         struct list_head *balance_iterator;
432
433         /*
434          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
435          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
436          */
437         struct sched_entity *curr, *next, *last;
438
439         unsigned int nr_spread_over;
440
441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
442         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
443
444         /*
445          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
446          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
447          * (like users, containers etc.)
448          *
449          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
450          * list is used during load balance.
451          */
452         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
453         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
454
455 #ifdef CONFIG_SMP
456         /*
457          * the part of load.weight contributed by tasks
458          */
459         unsigned long task_weight;
460
461         /*
462          *   h_load = weight * f(tg)
463          *
464          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
465          * this group.
466          */
467         unsigned long h_load;
468
469         /*
470          * this cpu's part of tg->shares
471          */
472         unsigned long shares;
473
474         /*
475          * load.weight at the time we set shares
476          */
477         unsigned long rq_weight;
478 #endif
479 #endif
480 };
481
482 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
483 struct rt_rq {
484         struct rt_prio_array active;
485         unsigned long rt_nr_running;
486 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
487         struct {
488                 int curr; /* highest queued rt task prio */
489 #ifdef CONFIG_SMP
490                 int next; /* next highest */
491 #endif
492         } highest_prio;
493 #endif
494 #ifdef CONFIG_SMP
495         unsigned long rt_nr_migratory;
496         unsigned long rt_nr_total;
497         int overloaded;
498         struct plist_head pushable_tasks;
499 #endif
500         int rt_throttled;
501         u64 rt_time;
502         u64 rt_runtime;
503         /* Nests inside the rq lock: */
504         spinlock_t rt_runtime_lock;
505
506 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
507         unsigned long rt_nr_boosted;
508
509         struct rq *rq;
510         struct list_head leaf_rt_rq_list;
511         struct task_group *tg;
512         struct sched_rt_entity *rt_se;
513 #endif
514 };
515
516 #ifdef CONFIG_SMP
517
518 /*
519  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
520  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
521  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
522  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
523  * object.
524  *
525  */
526 struct root_domain {
527         atomic_t refcount;
528         cpumask_var_t span;
529         cpumask_var_t online;
530
531         /*
532          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
533          * one runnable RT task.
534          */
535         cpumask_var_t rto_mask;
536         atomic_t rto_count;
537 #ifdef CONFIG_SMP
538         struct cpupri cpupri;
539 #endif
540 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
541         /*
542          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
543          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
544          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
545          */
546         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
547 #endif
548 };
549
550 /*
551  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
552  * members (mimicking the global state we have today).
553  */
554 static struct root_domain def_root_domain;
555
556 #endif
557
558 /*
559  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
560  *
561  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
562  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
563  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
564  */
565 struct rq {
566         /* runqueue lock: */
567         spinlock_t lock;
568
569         /*
570          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
571          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
572          */
573         unsigned long nr_running;
574         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
575         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
576 #ifdef CONFIG_NO_HZ
577         unsigned long last_tick_seen;
578         unsigned char in_nohz_recently;
579 #endif
580         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
581         struct load_weight load;
582         unsigned long nr_load_updates;
583         u64 nr_switches;
584         u64 nr_migrations_in;
585
586         struct cfs_rq cfs;
587         struct rt_rq rt;
588
589 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
590         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
591         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
592 #endif
593 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
594         struct list_head leaf_rt_rq_list;
595 #endif
596
597         /*
598          * This is part of a global counter where only the total sum
599          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
600          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
601          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
602          */
603         unsigned long nr_uninterruptible;
604
605         struct task_struct *curr, *idle;
606         unsigned long next_balance;
607         struct mm_struct *prev_mm;
608
609         u64 clock;
610
611         atomic_t nr_iowait;
612
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         struct root_domain *rd;
615         struct sched_domain *sd;
616
617         unsigned char idle_at_tick;
618         /* For active balancing */
619         int post_schedule;
620         int active_balance;
621         int push_cpu;
622         /* cpu of this runqueue: */
623         int cpu;
624         int online;
625
626         unsigned long avg_load_per_task;
627
628         struct task_struct *migration_thread;
629         struct list_head migration_queue;
630
631         u64 rt_avg;
632         u64 age_stamp;
633 #endif
634
635         /* calc_load related fields */
636         unsigned long calc_load_update;
637         long calc_load_active;
638
639 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
640 #ifdef CONFIG_SMP
641         int hrtick_csd_pending;
642         struct call_single_data hrtick_csd;
643 #endif
644         struct hrtimer hrtick_timer;
645 #endif
646
647 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
648         /* latency stats */
649         struct sched_info rq_sched_info;
650         unsigned long long rq_cpu_time;
651         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
652
653         /* sys_sched_yield() stats */
654         unsigned int yld_count;
655
656         /* schedule() stats */
657         unsigned int sched_switch;
658         unsigned int sched_count;
659         unsigned int sched_goidle;
660
661         /* try_to_wake_up() stats */
662         unsigned int ttwu_count;
663         unsigned int ttwu_local;
664
665         /* BKL stats */
666         unsigned int bkl_count;
667 #endif
668 };
669
670 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
671
672 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
673 {
674         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
675 }
676
677 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
678 {
679 #ifdef CONFIG_SMP
680         return rq->cpu;
681 #else
682         return 0;
683 #endif
684 }
685
686 /*
687  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
688  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
689  *
690  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
691  * preempt-disabled sections.
692  */
693 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
694         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
695
696 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
697 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
698 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
699 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
700 #define raw_rq()                (&__raw_get_cpu_var(runqueues))
701
702 inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
703 {
704         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
705 }
706
707 /*
708  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
709  */
710 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
711 # define const_debug __read_mostly
712 #else
713 # define const_debug static const
714 #endif
715
716 /**
717  * runqueue_is_locked
718  *
719  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
720  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
721  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
722  */
723 int runqueue_is_locked(void)
724 {
725         int cpu = get_cpu();
726         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
727         int ret;
728
729         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
730         put_cpu();
731         return ret;
732 }
733
734 /*
735  * Debugging: various feature bits
736  */
737
738 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
739         __SCHED_FEAT_##name ,
740
741 enum {
742 #include "sched_features.h"
743 };
744
745 #undef SCHED_FEAT
746
747 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
748         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
749
750 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
751 #include "sched_features.h"
752         0;
753
754 #undef SCHED_FEAT
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
757 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
758         #name ,
759
760 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
761 #include "sched_features.h"
762         NULL
763 };
764
765 #undef SCHED_FEAT
766
767 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
768 {
769         int i;
770
771         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
772                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
773                         seq_puts(m, "NO_");
774                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
775         }
776         seq_puts(m, "\n");
777
778         return 0;
779 }
780
781 static ssize_t
782 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
783                 size_t cnt, loff_t *ppos)
784 {
785         char buf[64];
786         char *cmp = buf;
787         int neg = 0;
788         int i;
789
790         if (cnt > 63)
791                 cnt = 63;
792
793         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
794                 return -EFAULT;
795
796         buf[cnt] = 0;
797
798         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
799                 neg = 1;
800                 cmp += 3;
801         }
802
803         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
804                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
805
806                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
807                         if (neg)
808                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
809                         else
810                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
811                         break;
812                 }
813         }
814
815         if (!sched_feat_names[i])
816                 return -EINVAL;
817
818         filp->f_pos += cnt;
819
820         return cnt;
821 }
822
823 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
824 {
825         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
826 }
827
828 static struct file_operations sched_feat_fops = {
829         .open           = sched_feat_open,
830         .write          = sched_feat_write,
831         .read           = seq_read,
832         .llseek         = seq_lseek,
833         .release        = single_release,
834 };
835
836 static __init int sched_init_debug(void)
837 {
838         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
839                         &sched_feat_fops);
840
841         return 0;
842 }
843 late_initcall(sched_init_debug);
844
845 #endif
846
847 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
848
849 /*
850  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
851  * Limited because this is done with IRQs disabled.
852  */
853 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
854
855 /*
856  * ratelimit for updating the group shares.
857  * default: 0.25ms
858  */
859 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
860
861 /*
862  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
863  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
864  * default: 4
865  */
866 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
867
868 /*
869  * period over which we average the RT time consumption, measured
870  * in ms.
871  *
872  * default: 1s
873  */
874 const_debug unsigned int sysctl_sched_time_avg = MSEC_PER_SEC;
875
876 /*
877  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
878  * default: 1s
879  */
880 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
881
882 static __read_mostly int scheduler_running;
883
884 /*
885  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
886  * default: 0.95s
887  */
888 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
889
890 static inline u64 global_rt_period(void)
891 {
892         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
893 }
894
895 static inline u64 global_rt_runtime(void)
896 {
897         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
898                 return RUNTIME_INF;
899
900         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
901 }
902
903 #ifndef prepare_arch_switch
904 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
905 #endif
906 #ifndef finish_arch_switch
907 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
908 #endif
909
910 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
911 {
912         return rq->curr == p;
913 }
914
915 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
916 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
917 {
918         return task_current(rq, p);
919 }
920
921 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
922 {
923 }
924
925 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
926 {
927 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
928         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
929         rq->lock.owner = current;
930 #endif
931         /*
932          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
933          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
934          * prev into current:
935          */
936         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
937
938         spin_unlock_irq(&rq->lock);
939 }
940
941 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
942 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
943 {
944 #ifdef CONFIG_SMP
945         return p->oncpu;
946 #else
947         return task_current(rq, p);
948 #endif
949 }
950
951 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
952 {
953 #ifdef CONFIG_SMP
954         /*
955          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
956          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
957          * here.
958          */
959         next->oncpu = 1;
960 #endif
961 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
962         spin_unlock_irq(&rq->lock);
963 #else
964         spin_unlock(&rq->lock);
965 #endif
966 }
967
968 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
969 {
970 #ifdef CONFIG_SMP
971         /*
972          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
973          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
974          * finished.
975          */
976         smp_wmb();
977         prev->oncpu = 0;
978 #endif
979 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
980         local_irq_enable();
981 #endif
982 }
983 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
984
985 /*
986  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
987  * Must be called interrupts disabled.
988  */
989 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
990         __acquires(rq->lock)
991 {
992         for (;;) {
993                 struct rq *rq = task_rq(p);
994                 spin_lock(&rq->lock);
995                 if (likely(rq == task_rq(p)))
996                         return rq;
997                 spin_unlock(&rq->lock);
998         }
999 }
1000
1001 /*
1002  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1003  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1004  * explicitly disabling preemption.
1005  */
1006 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1007         __acquires(rq->lock)
1008 {
1009         struct rq *rq;
1010
1011         for (;;) {
1012                 local_irq_save(*flags);
1013                 rq = task_rq(p);
1014                 spin_lock(&rq->lock);
1015                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1016                         return rq;
1017                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1018         }
1019 }
1020
1021 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1022 {
1023         struct rq *rq = task_rq(p);
1024
1025         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1026         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1027 }
1028
1029 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1030         __releases(rq->lock)
1031 {
1032         spin_unlock(&rq->lock);
1033 }
1034
1035 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1036         __releases(rq->lock)
1037 {
1038         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1039 }
1040
1041 /*
1042  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1043  */
1044 static struct rq *this_rq_lock(void)
1045         __acquires(rq->lock)
1046 {
1047         struct rq *rq;
1048
1049         local_irq_disable();
1050         rq = this_rq();
1051         spin_lock(&rq->lock);
1052
1053         return rq;
1054 }
1055
1056 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1057 /*
1058  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1059  *
1060  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1061  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1062  * reschedule event.
1063  *
1064  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1065  * rq->lock.
1066  */
1067
1068 /*
1069  * Use hrtick when:
1070  *  - enabled by features
1071  *  - hrtimer is actually high res
1072  */
1073 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1074 {
1075         if (!sched_feat(HRTICK))
1076                 return 0;
1077         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1078                 return 0;
1079         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1080 }
1081
1082 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1083 {
1084         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1085                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1086 }
1087
1088 /*
1089  * High-resolution timer tick.
1090  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1091  */
1092 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1093 {
1094         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1095
1096         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1097
1098         spin_lock(&rq->lock);
1099         update_rq_clock(rq);
1100         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1101         spin_unlock(&rq->lock);
1102
1103         return HRTIMER_NORESTART;
1104 }
1105
1106 #ifdef CONFIG_SMP
1107 /*
1108  * called from hardirq (IPI) context
1109  */
1110 static void __hrtick_start(void *arg)
1111 {
1112         struct rq *rq = arg;
1113
1114         spin_lock(&rq->lock);
1115         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1116         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1117         spin_unlock(&rq->lock);
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Called to set the hrtick timer state.
1122  *
1123  * called with rq->lock held and irqs disabled
1124  */
1125 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1126 {
1127         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1128         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1129
1130         hrtimer_set_expires(timer, time);
1131
1132         if (rq == this_rq()) {
1133                 hrtimer_restart(timer);
1134         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1135                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd, 0);
1136                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1137         }
1138 }
1139
1140 static int
1141 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1142 {
1143         int cpu = (int)(long)hcpu;
1144
1145         switch (action) {
1146         case CPU_UP_CANCELED:
1147         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1148         case CPU_DOWN_PREPARE:
1149         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1150         case CPU_DEAD:
1151         case CPU_DEAD_FROZEN:
1152                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1153                 return NOTIFY_OK;
1154         }
1155
1156         return NOTIFY_DONE;
1157 }
1158
1159 static __init void init_hrtick(void)
1160 {
1161         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1162 }
1163 #else
1164 /*
1165  * Called to set the hrtick timer state.
1166  *
1167  * called with rq->lock held and irqs disabled
1168  */
1169 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1170 {
1171         __hrtimer_start_range_ns(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), 0,
1172                         HRTIMER_MODE_REL_PINNED, 0);
1173 }
1174
1175 static inline void init_hrtick(void)
1176 {
1177 }
1178 #endif /* CONFIG_SMP */
1179
1180 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1181 {
1182 #ifdef CONFIG_SMP
1183         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1184
1185         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1186         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1187         rq->hrtick_csd.info = rq;
1188 #endif
1189
1190         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1191         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1192 }
1193 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1194 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1195 {
1196 }
1197
1198 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1199 {
1200 }
1201
1202 static inline void init_hrtick(void)
1203 {
1204 }
1205 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1206
1207 /*
1208  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1209  *
1210  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1211  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1212  * the target CPU.
1213  */
1214 #ifdef CONFIG_SMP
1215
1216 #ifndef tsk_is_polling
1217 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1218 #endif
1219
1220 static void resched_task(struct task_struct *p)
1221 {
1222         int cpu;
1223
1224         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1225
1226         if (test_tsk_need_resched(p))
1227                 return;
1228
1229         set_tsk_need_resched(p);
1230
1231         cpu = task_cpu(p);
1232         if (cpu == smp_processor_id())
1233                 return;
1234
1235         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1236         smp_mb();
1237         if (!tsk_is_polling(p))
1238                 smp_send_reschedule(cpu);
1239 }
1240
1241 static void resched_cpu(int cpu)
1242 {
1243         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1244         unsigned long flags;
1245
1246         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1247                 return;
1248         resched_task(cpu_curr(cpu));
1249         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1250 }
1251
1252 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1253 /*
1254  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1255  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1256  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1257  * idle system the next event might even be infinite time into the
1258  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1259  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1260  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1261  * wheel for the next timer event.
1262  */
1263 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1264 {
1265         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1266
1267         if (cpu == smp_processor_id())
1268                 return;
1269
1270         /*
1271          * This is safe, as this function is called with the timer
1272          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1273          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1274          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1275          * timer into account automatically.
1276          */
1277         if (rq->curr != rq->idle)
1278                 return;
1279
1280         /*
1281          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1282          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1283          * idle task through an additional NOOP schedule()
1284          */
1285         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1286
1287         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1288         smp_mb();
1289         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1290                 smp_send_reschedule(cpu);
1291 }
1292 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1293
1294 static u64 sched_avg_period(void)
1295 {
1296         return (u64)sysctl_sched_time_avg * NSEC_PER_MSEC / 2;
1297 }
1298
1299 static void sched_avg_update(struct rq *rq)
1300 {
1301         s64 period = sched_avg_period();
1302
1303         while ((s64)(rq->clock - rq->age_stamp) > period) {
1304                 rq->age_stamp += period;
1305                 rq->rt_avg /= 2;
1306         }
1307 }
1308
1309 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1310 {
1311         rq->rt_avg += rt_delta;
1312         sched_avg_update(rq);
1313 }
1314
1315 #else /* !CONFIG_SMP */
1316 static void resched_task(struct task_struct *p)
1317 {
1318         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1319         set_tsk_need_resched(p);
1320 }
1321
1322 static void sched_rt_avg_update(struct rq *rq, u64 rt_delta)
1323 {
1324 }
1325 #endif /* CONFIG_SMP */
1326
1327 #if BITS_PER_LONG == 32
1328 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1329 #else
1330 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1331 #endif
1332
1333 #define WMULT_SHIFT     32
1334
1335 /*
1336  * Shift right and round:
1337  */
1338 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1339
1340 /*
1341  * delta *= weight / lw
1342  */
1343 static unsigned long
1344 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1345                 struct load_weight *lw)
1346 {
1347         u64 tmp;
1348
1349         if (!lw->inv_weight) {
1350                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1351                         lw->inv_weight = 1;
1352                 else
1353                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1354                                 / (lw->weight+1);
1355         }
1356
1357         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1358         /*
1359          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1360          */
1361         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1362                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1363                         WMULT_SHIFT/2);
1364         else
1365                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1366
1367         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1368 }
1369
1370 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1371 {
1372         lw->weight += inc;
1373         lw->inv_weight = 0;
1374 }
1375
1376 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1377 {
1378         lw->weight -= dec;
1379         lw->inv_weight = 0;
1380 }
1381
1382 /*
1383  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1384  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1385  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1386  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1387  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1388  * slice expiry etc.
1389  */
1390
1391 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1392 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1393
1394 /*
1395  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1396  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1397  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1398  * that remained on nice 0.
1399  *
1400  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1401  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1402  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1403  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1404  * the relative distance between them is ~25%.)
1405  */
1406 static const int prio_to_weight[40] = {
1407  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1408  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1409  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1410  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1411  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1412  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1413  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1414  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1415 };
1416
1417 /*
1418  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1419  *
1420  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1421  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1422  * into multiplications:
1423  */
1424 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1425  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1426  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1427  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1428  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1429  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1430  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1431  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1432  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1433 };
1434
1435 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1436
1437 /*
1438  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1439  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1440  * structures to the load-balancing proper:
1441  */
1442 struct rq_iterator {
1443         void *arg;
1444         struct task_struct *(*start)(void *);
1445         struct task_struct *(*next)(void *);
1446 };
1447
1448 #ifdef CONFIG_SMP
1449 static unsigned long
1450 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1451               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1452               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1453               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1454
1455 static int
1456 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1457                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1458                    struct rq_iterator *iterator);
1459 #endif
1460
1461 /* Time spent by the tasks of the cpu accounting group executing in ... */
1462 enum cpuacct_stat_index {
1463         CPUACCT_STAT_USER,      /* ... user mode */
1464         CPUACCT_STAT_SYSTEM,    /* ... kernel mode */
1465
1466         CPUACCT_STAT_NSTATS,
1467 };
1468
1469 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1470 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1471 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1472                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val);
1473 #else
1474 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1475 static inline void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
1476                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val) {}
1477 #endif
1478
1479 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1480 {
1481         update_load_add(&rq->load, load);
1482 }
1483
1484 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1485 {
1486         update_load_sub(&rq->load, load);
1487 }
1488
1489 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1490 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1491
1492 /*
1493  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1494  * leaving it for the final time.
1495  */
1496 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1497 {
1498         struct task_group *parent, *child;
1499         int ret;
1500
1501         rcu_read_lock();
1502         parent = &root_task_group;
1503 down:
1504         ret = (*down)(parent, data);
1505         if (ret)
1506                 goto out_unlock;
1507         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1508                 parent = child;
1509                 goto down;
1510
1511 up:
1512                 continue;
1513         }
1514         ret = (*up)(parent, data);
1515         if (ret)
1516                 goto out_unlock;
1517
1518         child = parent;
1519         parent = parent->parent;
1520         if (parent)
1521                 goto up;
1522 out_unlock:
1523         rcu_read_unlock();
1524
1525         return ret;
1526 }
1527
1528 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1529 {
1530         return 0;
1531 }
1532 #endif
1533
1534 #ifdef CONFIG_SMP
1535 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1536 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1537 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1538
1539 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1540 {
1541         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1542         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1543
1544         if (nr_running)
1545                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1546         else
1547                 rq->avg_load_per_task = 0;
1548
1549         return rq->avg_load_per_task;
1550 }
1551
1552 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1553
1554 struct update_shares_data {
1555         unsigned long rq_weight[NR_CPUS];
1556 };
1557
1558 static DEFINE_PER_CPU(struct update_shares_data, update_shares_data);
1559
1560 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1561
1562 /*
1563  * Calculate and set the cpu's group shares.
1564  */
1565 static void update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1566                                     unsigned long sd_shares,
1567                                     unsigned long sd_rq_weight,
1568                                     struct update_shares_data *usd)
1569 {
1570         unsigned long shares, rq_weight;
1571         int boost = 0;
1572
1573         rq_weight = usd->rq_weight[cpu];
1574         if (!rq_weight) {
1575                 boost = 1;
1576                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1577         }
1578
1579         /*
1580          *             \Sum_j shares_j * rq_weight_i
1581          * shares_i =  -----------------------------
1582          *                  \Sum_j rq_weight_j
1583          */
1584         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1585         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1586
1587         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1588                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1589                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1590                 unsigned long flags;
1591
1592                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1593                 tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = boost ? 0 : rq_weight;
1594                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1595                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1596                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1597         }
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1602  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1603  * parent group depends on the shares of its child groups.
1604  */
1605 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1606 {
1607         unsigned long weight, rq_weight = 0, shares = 0;
1608         struct update_shares_data *usd;
1609         struct sched_domain *sd = data;
1610         unsigned long flags;
1611         int i;
1612
1613         if (!tg->se[0])
1614                 return 0;
1615
1616         local_irq_save(flags);
1617         usd = &__get_cpu_var(update_shares_data);
1618
1619         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1620                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1621                 usd->rq_weight[i] = weight;
1622
1623                 /*
1624                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1625                  * is one of average load so that when a new task gets to
1626                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1627                  */
1628                 if (!weight)
1629                         weight = NICE_0_LOAD;
1630
1631                 rq_weight += weight;
1632                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1633         }
1634
1635         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1636                 shares = tg->shares;
1637
1638         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1639                 shares = tg->shares;
1640
1641         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1642                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight, usd);
1643
1644         local_irq_restore(flags);
1645
1646         return 0;
1647 }
1648
1649 /*
1650  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1651  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1652  * group is a fraction of its parents load.
1653  */
1654 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1655 {
1656         unsigned long load;
1657         long cpu = (long)data;
1658
1659         if (!tg->parent) {
1660                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1661         } else {
1662                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1663                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1664                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1665         }
1666
1667         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1668
1669         return 0;
1670 }
1671
1672 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1673 {
1674         s64 elapsed;
1675         u64 now;
1676
1677         if (root_task_group_empty())
1678                 return;
1679
1680         now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1681         elapsed = now - sd->last_update;
1682
1683         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1684                 sd->last_update = now;
1685                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1686         }
1687 }
1688
1689 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1690 {
1691         if (root_task_group_empty())
1692                 return;
1693
1694         spin_unlock(&rq->lock);
1695         update_shares(sd);
1696         spin_lock(&rq->lock);
1697 }
1698
1699 static void update_h_load(long cpu)
1700 {
1701         if (root_task_group_empty())
1702                 return;
1703
1704         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1705 }
1706
1707 #else
1708
1709 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1710 {
1711 }
1712
1713 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1714 {
1715 }
1716
1717 #endif
1718
1719 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1720
1721 /*
1722  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1723  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1724  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1725  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1726  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1727  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1728  */
1729 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1730         __releases(this_rq->lock)
1731         __acquires(busiest->lock)
1732         __acquires(this_rq->lock)
1733 {
1734         spin_unlock(&this_rq->lock);
1735         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1736
1737         return 1;
1738 }
1739
1740 #else
1741 /*
1742  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1743  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1744  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1745  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1746  * regardless of entry order into the function.
1747  */
1748 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1749         __releases(this_rq->lock)
1750         __acquires(busiest->lock)
1751         __acquires(this_rq->lock)
1752 {
1753         int ret = 0;
1754
1755         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1756                 if (busiest < this_rq) {
1757                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1758                         spin_lock(&busiest->lock);
1759                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1760                         ret = 1;
1761                 } else
1762                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1763         }
1764         return ret;
1765 }
1766
1767 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1768
1769 /*
1770  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1771  */
1772 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1773 {
1774         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1775                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1776                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1777                 BUG_ON(1);
1778         }
1779
1780         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1781 }
1782
1783 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1784         __releases(busiest->lock)
1785 {
1786         spin_unlock(&busiest->lock);
1787         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1788 }
1789 #endif
1790
1791 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1792 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1793 {
1794 #ifdef CONFIG_SMP
1795         cfs_rq->shares = shares;
1796 #endif
1797 }
1798 #endif
1799
1800 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq);
1801
1802 #include "sched_stats.h"
1803 #include "sched_idletask.c"
1804 #include "sched_fair.c"
1805 #include "sched_rt.c"
1806 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1807 # include "sched_debug.c"
1808 #endif
1809
1810 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1811 #define for_each_class(class) \
1812    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1813
1814 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1815 {
1816         rq->nr_running++;
1817 }
1818
1819 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1820 {
1821         rq->nr_running--;
1822 }
1823
1824 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1825 {
1826         if (task_has_rt_policy(p)) {
1827                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1828                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1829                 return;
1830         }
1831
1832         /*
1833          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1834          */
1835         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1836                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1837                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1838                 return;
1839         }
1840
1841         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1842         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1843 }
1844
1845 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1846 {
1847         s64 diff = sample - *avg;
1848         *avg += diff >> 3;
1849 }
1850
1851 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1852 {
1853         if (wakeup)
1854                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1855
1856         sched_info_queued(p);
1857         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1858         p->se.on_rq = 1;
1859 }
1860
1861 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1862 {
1863         if (sleep) {
1864                 if (p->se.last_wakeup) {
1865                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1866                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1867                         p->se.last_wakeup = 0;
1868                 } else {
1869                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1870                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1871                 }
1872         }
1873
1874         sched_info_dequeued(p);
1875         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1876         p->se.on_rq = 0;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1881  */
1882 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1883 {
1884         return p->static_prio;
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1889  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1890  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1891  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1892  * estimator recalculates.
1893  */
1894 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1895 {
1896         int prio;
1897
1898         if (task_has_rt_policy(p))
1899                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1900         else
1901                 prio = __normal_prio(p);
1902         return prio;
1903 }
1904
1905 /*
1906  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1907  * taken into account by the scheduler. This value might
1908  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1909  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1910  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1911  */
1912 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1913 {
1914         p->normal_prio = normal_prio(p);
1915         /*
1916          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1917          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1918          * to the normal priority:
1919          */
1920         if (!rt_prio(p->prio))
1921                 return p->normal_prio;
1922         return p->prio;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * activate_task - move a task to the runqueue.
1927  */
1928 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1929 {
1930         if (task_contributes_to_load(p))
1931                 rq->nr_uninterruptible--;
1932
1933         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1934         inc_nr_running(rq);
1935 }
1936
1937 /*
1938  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1939  */
1940 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1941 {
1942         if (task_contributes_to_load(p))
1943                 rq->nr_uninterruptible++;
1944
1945         dequeue_task(rq, p, sleep);
1946         dec_nr_running(rq);
1947 }
1948
1949 /**
1950  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1951  * @p: the task in question.
1952  */
1953 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1954 {
1955         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1956 }
1957
1958 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1959 {
1960         set_task_rq(p, cpu);
1961 #ifdef CONFIG_SMP
1962         /*
1963          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1964          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1965          * per-task data have been completed by this moment.
1966          */
1967         smp_wmb();
1968         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1969 #endif
1970 }
1971
1972 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1973                                        const struct sched_class *prev_class,
1974                                        int oldprio, int running)
1975 {
1976         if (prev_class != p->sched_class) {
1977                 if (prev_class->switched_from)
1978                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1979                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1980         } else
1981                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1982 }
1983
1984 #ifdef CONFIG_SMP
1985
1986 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1987 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1988 {
1989         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1990 }
1991
1992 /*
1993  * Is this task likely cache-hot:
1994  */
1995 static int
1996 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1997 {
1998         s64 delta;
1999
2000         /*
2001          * Buddy candidates are cache hot:
2002          */
2003         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
2004                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
2005                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
2006                 return 1;
2007
2008         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2009                 return 0;
2010
2011         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2012                 return 1;
2013         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2014                 return 0;
2015
2016         delta = now - p->se.exec_start;
2017
2018         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2019 }
2020
2021
2022 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2023 {
2024         int old_cpu = task_cpu(p);
2025         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2026         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2027                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2028         u64 clock_offset;
2029
2030         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2031
2032         trace_sched_migrate_task(p, new_cpu);
2033
2034 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2035         if (p->se.wait_start)
2036                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2037         if (p->se.sleep_start)
2038                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2039         if (p->se.block_start)
2040                 p->se.block_start -= clock_offset;
2041 #endif
2042         if (old_cpu != new_cpu) {
2043                 p->se.nr_migrations++;
2044                 new_rq->nr_migrations_in++;
2045 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2046                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2047                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2048 #endif
2049                 perf_swcounter_event(PERF_COUNT_SW_CPU_MIGRATIONS,
2050                                      1, 1, NULL, 0);
2051         }
2052         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2053                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2054
2055         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2056 }
2057
2058 struct migration_req {
2059         struct list_head list;
2060
2061         struct task_struct *task;
2062         int dest_cpu;
2063
2064         struct completion done;
2065 };
2066
2067 /*
2068  * The task's runqueue lock must be held.
2069  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2070  */
2071 static int
2072 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2073 {
2074         struct rq *rq = task_rq(p);
2075
2076         /*
2077          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2078          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2079          */
2080         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2081                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2082                 return 0;
2083         }
2084
2085         init_completion(&req->done);
2086         req->task = p;
2087         req->dest_cpu = dest_cpu;
2088         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2089
2090         return 1;
2091 }
2092
2093 /*
2094  * wait_task_context_switch -   wait for a thread to complete at least one
2095  *                              context switch.
2096  *
2097  * @p must not be current.
2098  */
2099 void wait_task_context_switch(struct task_struct *p)
2100 {
2101         unsigned long nvcsw, nivcsw, flags;
2102         int running;
2103         struct rq *rq;
2104
2105         nvcsw   = p->nvcsw;
2106         nivcsw  = p->nivcsw;
2107         for (;;) {
2108                 /*
2109                  * The runqueue is assigned before the actual context
2110                  * switch. We need to take the runqueue lock.
2111                  *
2112                  * We could check initially without the lock but it is
2113                  * very likely that we need to take the lock in every
2114                  * iteration.
2115                  */
2116                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2117                 running = task_running(rq, p);
2118                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2119
2120                 if (likely(!running))
2121                         break;
2122                 /*
2123                  * The switch count is incremented before the actual
2124                  * context switch. We thus wait for two switches to be
2125                  * sure at least one completed.
2126                  */
2127                 if ((p->nvcsw - nvcsw) > 1)
2128                         break;
2129                 if ((p->nivcsw - nivcsw) > 1)
2130                         break;
2131
2132                 cpu_relax();
2133         }
2134 }
2135
2136 /*
2137  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2138  *
2139  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2140  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2141  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2142  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2143  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2144  * @p has remained unscheduled the whole time.
2145  *
2146  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2147  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2148  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2149  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2150  * waiting to become inactive.
2151  */
2152 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2153 {
2154         unsigned long flags;
2155         int running, on_rq;
2156         unsigned long ncsw;
2157         struct rq *rq;
2158
2159         for (;;) {
2160                 /*
2161                  * We do the initial early heuristics without holding
2162                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2163                  * the runqueue lock when things look like they will
2164                  * work out!
2165                  */
2166                 rq = task_rq(p);
2167
2168                 /*
2169                  * If the task is actively running on another CPU
2170                  * still, just relax and busy-wait without holding
2171                  * any locks.
2172                  *
2173                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2174                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2175                  * But we don't care, since "task_running()" will
2176                  * return false if the runqueue has changed and p
2177                  * is actually now running somewhere else!
2178                  */
2179                 while (task_running(rq, p)) {
2180                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2181                                 return 0;
2182                         cpu_relax();
2183                 }
2184
2185                 /*
2186                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2187                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2188                  * just go back and repeat.
2189                  */
2190                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2191                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2192                 running = task_running(rq, p);
2193                 on_rq = p->se.on_rq;
2194                 ncsw = 0;
2195                 if (!match_state || p->state == match_state)
2196                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2197                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2198
2199                 /*
2200                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2201                  */
2202                 if (unlikely(!ncsw))
2203                         break;
2204
2205                 /*
2206                  * Was it really running after all now that we
2207                  * checked with the proper locks actually held?
2208                  *
2209                  * Oops. Go back and try again..
2210                  */
2211                 if (unlikely(running)) {
2212                         cpu_relax();
2213                         continue;
2214                 }
2215
2216                 /*
2217                  * It's not enough that it's not actively running,
2218                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2219                  * preempted!
2220                  *
2221                  * So if it was still runnable (but just not actively
2222                  * running right now), it's preempted, and we should
2223                  * yield - it could be a while.
2224                  */
2225                 if (unlikely(on_rq)) {
2226                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2227                         continue;
2228                 }
2229
2230                 /*
2231                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2232                  * runnable, which means that it will never become
2233                  * running in the future either. We're all done!
2234                  */
2235                 break;
2236         }
2237
2238         return ncsw;
2239 }
2240
2241 /***
2242  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2243  * @p: the to-be-kicked thread
2244  *
2245  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2246  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2247  *
2248  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2249  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2250  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2251  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2252  * achieved as well.
2253  */
2254 void kick_process(struct task_struct *p)
2255 {
2256         int cpu;
2257
2258         preempt_disable();
2259         cpu = task_cpu(p);
2260         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2261                 smp_send_reschedule(cpu);
2262         preempt_enable();
2263 }
2264 EXPORT_SYMBOL_GPL(kick_process);
2265
2266 /*
2267  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2268  * according to the scheduling class and "nice" value.
2269  *
2270  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2271  * balance conservatively.
2272  */
2273 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2274 {
2275         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2276         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2277
2278         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2279                 return total;
2280
2281         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2282 }
2283
2284 /*
2285  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2286  * according to the scheduling class and "nice" value.
2287  */
2288 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2289 {
2290         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2291         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2292
2293         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2294                 return total;
2295
2296         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2297 }
2298
2299 /*
2300  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2301  * domain.
2302  */
2303 static struct sched_group *
2304 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2305 {
2306         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2307         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2308         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2309         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2310
2311         do {
2312                 unsigned long load, avg_load;
2313                 int local_group;
2314                 int i;
2315
2316                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2317                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2318                                         &p->cpus_allowed))
2319                         continue;
2320
2321                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2322                                                sched_group_cpus(group));
2323
2324                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2325                 avg_load = 0;
2326
2327                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2328                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2329                         if (local_group)
2330                                 load = source_load(i, load_idx);
2331                         else
2332                                 load = target_load(i, load_idx);
2333
2334                         avg_load += load;
2335                 }
2336
2337                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2338                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2339                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2340
2341                 if (local_group) {
2342                         this_load = avg_load;
2343                         this = group;
2344                 } else if (avg_load < min_load) {
2345                         min_load = avg_load;
2346                         idlest = group;
2347                 }
2348         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2349
2350         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2351                 return NULL;
2352         return idlest;
2353 }
2354
2355 /*
2356  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2357  */
2358 static int
2359 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2360 {
2361         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2362         int idlest = -1;
2363         int i;
2364
2365         /* Traverse only the allowed CPUs */
2366         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2367                 load = weighted_cpuload(i);
2368
2369                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2370                         min_load = load;
2371                         idlest = i;
2372                 }
2373         }
2374
2375         return idlest;
2376 }
2377
2378 /*
2379  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2380  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2381  * SD_BALANCE_EXEC.
2382  *
2383  * Balance, ie. select the least loaded group.
2384  *
2385  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2386  *
2387  * preempt must be disabled.
2388  */
2389 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2390 {
2391         struct task_struct *t = current;
2392         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2393
2394         for_each_domain(cpu, tmp) {
2395                 /*
2396                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2397                  */
2398                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2399                         break;
2400                 if (tmp->flags & flag)
2401                         sd = tmp;
2402         }
2403
2404         if (sd)
2405                 update_shares(sd);
2406
2407         while (sd) {
2408                 struct sched_group *group;
2409                 int new_cpu, weight;
2410
2411                 if (!(sd->flags & flag)) {
2412                         sd = sd->child;
2413                         continue;
2414                 }
2415
2416                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2417                 if (!group) {
2418                         sd = sd->child;
2419                         continue;
2420                 }
2421
2422                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2423                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2424                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2425                         sd = sd->child;
2426                         continue;
2427                 }
2428
2429                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2430                 cpu = new_cpu;
2431                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2432                 sd = NULL;
2433                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2434                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2435                                 break;
2436                         if (tmp->flags & flag)
2437                                 sd = tmp;
2438                 }
2439                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2440         }
2441
2442         return cpu;
2443 }
2444
2445 #endif /* CONFIG_SMP */
2446
2447 /**
2448  * task_oncpu_function_call - call a function on the cpu on which a task runs
2449  * @p:          the task to evaluate
2450  * @func:       the function to be called
2451  * @info:       the function call argument
2452  *
2453  * Calls the function @func when the task is currently running. This might
2454  * be on the current CPU, which just calls the function directly
2455  */
2456 void task_oncpu_function_call(struct task_struct *p,
2457                               void (*func) (void *info), void *info)
2458 {
2459         int cpu;
2460
2461         preempt_disable();
2462         cpu = task_cpu(p);
2463         if (task_curr(p))
2464                 smp_call_function_single(cpu, func, info, 1);
2465         preempt_enable();
2466 }
2467
2468 /***
2469  * try_to_wake_up - wake up a thread
2470  * @p: the to-be-woken-up thread
2471  * @state: the mask of task states that can be woken
2472  * @sync: do a synchronous wakeup?
2473  *
2474  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2475  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2476  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2477  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2478  * runnable without the overhead of this.
2479  *
2480  * returns failure only if the task is already active.
2481  */
2482 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2483 {
2484         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2485         unsigned long flags;
2486         long old_state;
2487         struct rq *rq;
2488
2489         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2490                 sync = 0;
2491
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2494                 struct sched_domain *sd;
2495
2496                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2497                 cpu = task_cpu(p);
2498
2499                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2500                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2501                                 update_shares(sd);
2502                                 break;
2503                         }
2504                 }
2505         }
2506 #endif
2507
2508         smp_wmb();
2509         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2510         update_rq_clock(rq);
2511         old_state = p->state;
2512         if (!(old_state & state))
2513                 goto out;
2514
2515         if (p->se.on_rq)
2516                 goto out_running;
2517
2518         cpu = task_cpu(p);
2519         orig_cpu = cpu;
2520         this_cpu = smp_processor_id();
2521
2522 #ifdef CONFIG_SMP
2523         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2524                 goto out_activate;
2525
2526         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2527         if (cpu != orig_cpu) {
2528                 set_task_cpu(p, cpu);
2529                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2530                 /* might preempt at this point */
2531                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2532                 old_state = p->state;
2533                 if (!(old_state & state))
2534                         goto out;
2535                 if (p->se.on_rq)
2536                         goto out_running;
2537
2538                 this_cpu = smp_processor_id();
2539                 cpu = task_cpu(p);
2540         }
2541
2542 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2543         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2544         if (cpu == this_cpu)
2545                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2546         else {
2547                 struct sched_domain *sd;
2548                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2549                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2550                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2551                                 break;
2552                         }
2553                 }
2554         }
2555 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2556
2557 out_activate:
2558 #endif /* CONFIG_SMP */
2559         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2560         if (sync)
2561                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2562         if (orig_cpu != cpu)
2563                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2564         if (cpu == this_cpu)
2565                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2566         else
2567                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2568         activate_task(rq, p, 1);
2569         success = 1;
2570
2571         /*
2572          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2573          */
2574         if (!in_interrupt()) {
2575                 struct sched_entity *se = &current->se;
2576                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2577
2578                 if (se->last_wakeup)
2579                         sample -= se->last_wakeup;
2580                 else
2581                         sample -= se->start_runtime;
2582                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2583
2584                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2585         }
2586
2587 out_running:
2588         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2589         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2590
2591         p->state = TASK_RUNNING;
2592 #ifdef CONFIG_SMP
2593         if (p->sched_class->task_wake_up)
2594                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2595 #endif
2596 out:
2597         task_rq_unlock(rq, &flags);
2598
2599         return success;
2600 }
2601
2602 /**
2603  * wake_up_process - Wake up a specific process
2604  * @p: The process to be woken up.
2605  *
2606  * Attempt to wake up the nominated process and move it to the set of runnable
2607  * processes.  Returns 1 if the process was woken up, 0 if it was already
2608  * running.
2609  *
2610  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
2611  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
2612  */
2613 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2614 {
2615         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2616 }
2617 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2618
2619 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2620 {
2621         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2626  * p is forked by current.
2627  *
2628  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2629  */
2630 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2631 {
2632         p->se.exec_start                = 0;
2633         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2634         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2635         p->se.nr_migrations             = 0;
2636         p->se.last_wakeup               = 0;
2637         p->se.avg_overlap               = 0;
2638         p->se.start_runtime             = 0;
2639         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2640
2641 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2642         p->se.wait_start                        = 0;
2643         p->se.wait_max                          = 0;
2644         p->se.wait_count                        = 0;
2645         p->se.wait_sum                          = 0;
2646
2647         p->se.sleep_start                       = 0;
2648         p->se.sleep_max                         = 0;
2649         p->se.sum_sleep_runtime                 = 0;
2650
2651         p->se.block_start                       = 0;
2652         p->se.block_max                         = 0;
2653         p->se.exec_max                          = 0;
2654         p->se.slice_max                         = 0;
2655
2656         p->se.nr_migrations_cold                = 0;
2657         p->se.nr_failed_migrations_affine       = 0;
2658         p->se.nr_failed_migrations_running      = 0;
2659         p->se.nr_failed_migrations_hot          = 0;
2660         p->se.nr_forced_migrations              = 0;
2661         p->se.nr_forced2_migrations             = 0;
2662
2663         p->se.nr_wakeups                        = 0;
2664         p->se.nr_wakeups_sync                   = 0;
2665         p->se.nr_wakeups_migrate                = 0;
2666         p->se.nr_wakeups_local                  = 0;
2667         p->se.nr_wakeups_remote                 = 0;
2668         p->se.nr_wakeups_affine                 = 0;
2669         p->se.nr_wakeups_affine_attempts        = 0;
2670         p->se.nr_wakeups_passive                = 0;
2671         p->se.nr_wakeups_idle                   = 0;
2672
2673 #endif
2674
2675         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2676         p->se.on_rq = 0;
2677         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2678
2679 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2680         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2681 #endif
2682
2683         /*
2684          * We mark the process as running here, but have not actually
2685          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2686          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2687          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2688          */
2689         p->state = TASK_RUNNING;
2690 }
2691
2692 /*
2693  * fork()/clone()-time setup:
2694  */
2695 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2696 {
2697         int cpu = get_cpu();
2698
2699         __sched_fork(p);
2700
2701 #ifdef CONFIG_SMP
2702         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2703 #endif
2704         set_task_cpu(p, cpu);
2705
2706         /*
2707          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child.
2708          */
2709         p->prio = current->normal_prio;
2710
2711         /*
2712          * Revert to default priority/policy on fork if requested.
2713          */
2714         if (unlikely(p->sched_reset_on_fork)) {
2715                 if (p->policy == SCHED_FIFO || p->policy == SCHED_RR)
2716                         p->policy = SCHED_NORMAL;
2717
2718                 if (p->normal_prio < DEFAULT_PRIO)
2719                         p->prio = DEFAULT_PRIO;
2720
2721                 if (PRIO_TO_NICE(p->static_prio) < 0) {
2722                         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(0);
2723                         set_load_weight(p);
2724                 }
2725
2726                 /*
2727                  * We don't need the reset flag anymore after the fork. It has
2728                  * fulfilled its duty:
2729                  */
2730                 p->sched_reset_on_fork = 0;
2731         }
2732
2733         if (!rt_prio(p->prio))
2734                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2735
2736 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2737         if (likely(sched_info_on()))
2738                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2739 #endif
2740 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2741         p->oncpu = 0;
2742 #endif
2743 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2744         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2745         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2746 #endif
2747         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2748
2749         put_cpu();
2750 }
2751
2752 /*
2753  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2754  *
2755  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2756  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2757  * on the runqueue and wakes it.
2758  */
2759 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2760 {
2761         unsigned long flags;
2762         struct rq *rq;
2763
2764         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2765         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2766         update_rq_clock(rq);
2767
2768         p->prio = effective_prio(p);
2769
2770         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2771                 activate_task(rq, p, 0);
2772         } else {
2773                 /*
2774                  * Let the scheduling class do new task startup
2775                  * management (if any):
2776                  */
2777                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2778                 inc_nr_running(rq);
2779         }
2780         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2781         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2782 #ifdef CONFIG_SMP
2783         if (p->sched_class->task_wake_up)
2784                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2785 #endif
2786         task_rq_unlock(rq, &flags);
2787 }
2788
2789 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2790
2791 /**
2792  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2793  * @notifier: notifier struct to register
2794  */
2795 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2796 {
2797         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2798 }
2799 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2800
2801 /**
2802  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2803  * @notifier: notifier struct to unregister
2804  *
2805  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2806  */
2807 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2808 {
2809         hlist_del(&notifier->link);
2810 }
2811 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2812
2813 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2814 {
2815         struct preempt_notifier *notifier;
2816         struct hlist_node *node;
2817
2818         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2819                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2820 }
2821
2822 static void
2823 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2824                                  struct task_struct *next)
2825 {
2826         struct preempt_notifier *notifier;
2827         struct hlist_node *node;
2828
2829         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2830                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2831 }
2832
2833 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2834
2835 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2836 {
2837 }
2838
2839 static void
2840 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2841                                  struct task_struct *next)
2842 {
2843 }
2844
2845 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2846
2847 /**
2848  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2849  * @rq: the runqueue preparing to switch
2850  * @prev: the current task that is being switched out
2851  * @next: the task we are going to switch to.
2852  *
2853  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2854  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2855  * switch.
2856  *
2857  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2858  * hooks.
2859  */
2860 static inline void
2861 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2862                     struct task_struct *next)
2863 {
2864         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2865         prepare_lock_switch(rq, next);
2866         prepare_arch_switch(next);
2867 }
2868
2869 /**
2870  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2871  * @rq: runqueue associated with task-switch
2872  * @prev: the thread we just switched away from.
2873  *
2874  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2875  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2876  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2877  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2878  *
2879  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2880  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2881  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2882  * details.)
2883  */
2884 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2885         __releases(rq->lock)
2886 {
2887         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2888         long prev_state;
2889
2890         rq->prev_mm = NULL;
2891
2892         /*
2893          * A task struct has one reference for the use as "current".
2894          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2895          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2896          * the scheduled task must drop that reference.
2897          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2898          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2899          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2900          * be dropped twice.
2901          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2902          */
2903         prev_state = prev->state;
2904         finish_arch_switch(prev);
2905         perf_counter_task_sched_in(current, cpu_of(rq));
2906         finish_lock_switch(rq, prev);
2907
2908         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2909         if (mm)
2910                 mmdrop(mm);
2911         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2912                 /*
2913                  * Remove function-return probe instances associated with this
2914                  * task and put them back on the free list.
2915                  */
2916                 kprobe_flush_task(prev);
2917                 put_task_struct(prev);
2918         }
2919 }
2920
2921 #ifdef CONFIG_SMP
2922
2923 /* assumes rq->lock is held */
2924 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2925 {
2926         if (prev->sched_class->pre_schedule)
2927                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
2928 }
2929
2930 /* rq->lock is NOT held, but preemption is disabled */
2931 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2932 {
2933         if (rq->post_schedule) {
2934                 unsigned long flags;
2935
2936                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
2937                 if (rq->curr->sched_class->post_schedule)
2938                         rq->curr->sched_class->post_schedule(rq);
2939                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
2940
2941                 rq->post_schedule = 0;
2942         }
2943 }
2944
2945 #else
2946
2947 static inline void pre_schedule(struct rq *rq, struct task_struct *p)
2948 {
2949 }
2950
2951 static inline void post_schedule(struct rq *rq)
2952 {
2953 }
2954
2955 #endif
2956
2957 /**
2958  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2959  * @prev: the thread we just switched away from.
2960  */
2961 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2962         __releases(rq->lock)
2963 {
2964         struct rq *rq = this_rq();
2965
2966         finish_task_switch(rq, prev);
2967
2968         /*
2969          * FIXME: do we need to worry about rq being invalidated by the
2970          * task_switch?
2971          */
2972         post_schedule(rq);
2973
2974 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2975         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2976         preempt_enable();
2977 #endif
2978         if (current->set_child_tid)
2979                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2980 }
2981
2982 /*
2983  * context_switch - switch to the new MM and the new
2984  * thread's register state.
2985  */
2986 static inline void
2987 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2988                struct task_struct *next)
2989 {
2990         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2991
2992         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2993         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2994         mm = next->mm;
2995         oldmm = prev->active_mm;
2996         /*
2997          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2998          * combine the page table reload and the switch backend into
2999          * one hypercall.
3000          */
3001         arch_start_context_switch(prev);
3002
3003         if (unlikely(!mm)) {
3004                 next->active_mm = oldmm;
3005                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
3006                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
3007         } else
3008                 switch_mm(oldmm, mm, next);
3009
3010         if (unlikely(!prev->mm)) {
3011                 prev->active_mm = NULL;
3012                 rq->prev_mm = oldmm;
3013         }
3014         /*
3015          * Since the runqueue lock will be released by the next
3016          * task (which is an invalid locking op but in the case
3017          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
3018          * do an early lockdep release here:
3019          */
3020 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
3021         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
3022 #endif
3023
3024         /* Here we just switch the register state and the stack. */
3025         switch_to(prev, next, prev);
3026
3027         barrier();
3028         /*
3029          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
3030          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
3031          * frame will be invalid.
3032          */
3033         finish_task_switch(this_rq(), prev);
3034 }
3035
3036 /*
3037  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
3038  *
3039  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
3040  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
3041  * number of context switches performed since bootup.
3042  */
3043 unsigned long nr_running(void)
3044 {
3045         unsigned long i, sum = 0;
3046
3047         for_each_online_cpu(i)
3048                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
3049
3050         return sum;
3051 }
3052
3053 unsigned long nr_uninterruptible(void)
3054 {
3055         unsigned long i, sum = 0;
3056
3057         for_each_possible_cpu(i)
3058                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3059
3060         /*
3061          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
3062          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
3063          */
3064         if (unlikely((long)sum < 0))
3065                 sum = 0;
3066
3067         return sum;
3068 }
3069
3070 unsigned long long nr_context_switches(void)
3071 {
3072         int i;
3073         unsigned long long sum = 0;
3074
3075         for_each_possible_cpu(i)
3076                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
3077
3078         return sum;
3079 }
3080
3081 unsigned long nr_iowait(void)
3082 {
3083         unsigned long i, sum = 0;
3084
3085         for_each_possible_cpu(i)
3086                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3087
3088         return sum;
3089 }
3090
3091 /* Variables and functions for calc_load */
3092 static atomic_long_t calc_load_tasks;
3093 static unsigned long calc_load_update;
3094 unsigned long avenrun[3];
3095 EXPORT_SYMBOL(avenrun);
3096
3097 /**
3098  * get_avenrun - get the load average array
3099  * @loads:      pointer to dest load array
3100  * @offset:     offset to add
3101  * @shift:      shift count to shift the result left
3102  *
3103  * These values are estimates at best, so no need for locking.
3104  */
3105 void get_avenrun(unsigned long *loads, unsigned long offset, int shift)
3106 {
3107         loads[0] = (avenrun[0] + offset) << shift;
3108         loads[1] = (avenrun[1] + offset) << shift;
3109         loads[2] = (avenrun[2] + offset) << shift;
3110 }
3111
3112 static unsigned long
3113 calc_load(unsigned long load, unsigned long exp, unsigned long active)
3114 {
3115         load *= exp;
3116         load += active * (FIXED_1 - exp);
3117         return load >> FSHIFT;
3118 }
3119
3120 /*
3121  * calc_load - update the avenrun load estimates 10 ticks after the
3122  * CPUs have updated calc_load_tasks.
3123  */
3124 void calc_global_load(void)
3125 {
3126         unsigned long upd = calc_load_update + 10;
3127         long active;
3128
3129         if (time_before(jiffies, upd))
3130                 return;
3131
3132         active = atomic_long_read(&calc_load_tasks);
3133         active = active > 0 ? active * FIXED_1 : 0;
3134
3135         avenrun[0] = calc_load(avenrun[0], EXP_1, active);
3136         avenrun[1] = calc_load(avenrun[1], EXP_5, active);
3137         avenrun[2] = calc_load(avenrun[2], EXP_15, active);
3138
3139         calc_load_update += LOAD_FREQ;
3140 }
3141
3142 /*
3143  * Either called from update_cpu_load() or from a cpu going idle
3144  */
3145 static void calc_load_account_active(struct rq *this_rq)
3146 {
3147         long nr_active, delta;
3148
3149         nr_active = this_rq->nr_running;
3150         nr_active += (long) this_rq->nr_uninterruptible;
3151
3152         if (nr_active != this_rq->calc_load_active) {
3153                 delta = nr_active - this_rq->calc_load_active;
3154                 this_rq->calc_load_active = nr_active;
3155                 atomic_long_add(delta, &calc_load_tasks);
3156         }
3157 }
3158
3159 /*
3160  * Externally visible per-cpu scheduler statistics:
3161  * cpu_nr_migrations(cpu) - number of migrations into that cpu
3162  */
3163 u64 cpu_nr_migrations(int cpu)
3164 {
3165         return cpu_rq(cpu)->nr_migrations_in;
3166 }
3167
3168 /*
3169  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3170  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3171  */
3172 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3173 {
3174         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3175         int i, scale;
3176
3177         this_rq->nr_load_updates++;
3178
3179         /* Update our load: */
3180         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3181                 unsigned long old_load, new_load;
3182
3183                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3184
3185                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3186                 new_load = this_load;
3187                 /*
3188                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3189                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3190                  * example.
3191                  */
3192                 if (new_load > old_load)
3193                         new_load += scale-1;
3194                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3195         }
3196
3197         if (time_after_eq(jiffies, this_rq->calc_load_update)) {
3198                 this_rq->calc_load_update += LOAD_FREQ;
3199                 calc_load_account_active(this_rq);
3200         }
3201 }
3202
3203 #ifdef CONFIG_SMP
3204
3205 /*
3206  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3207  *
3208  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3209  * you need to do so manually before calling.
3210  */
3211 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3212         __acquires(rq1->lock)
3213         __acquires(rq2->lock)
3214 {
3215         BUG_ON(!irqs_disabled());
3216         if (rq1 == rq2) {
3217                 spin_lock(&rq1->lock);
3218                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3219         } else {
3220                 if (rq1 < rq2) {
3221                         spin_lock(&rq1->lock);
3222                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3223                 } else {
3224                         spin_lock(&rq2->lock);
3225                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
3226                 }
3227         }
3228         update_rq_clock(rq1);
3229         update_rq_clock(rq2);
3230 }
3231
3232 /*
3233  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3234  *
3235  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3236  * you need to do so manually after calling.
3237  */
3238 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3239         __releases(rq1->lock)
3240         __releases(rq2->lock)
3241 {
3242         spin_unlock(&rq1->lock);
3243         if (rq1 != rq2)
3244                 spin_unlock(&rq2->lock);
3245         else
3246                 __release(rq2->lock);
3247 }
3248
3249 /*
3250  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3251  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3252  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3253  * the cpu_allowed mask is restored.
3254  */
3255 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3256 {
3257         struct migration_req req;
3258         unsigned long flags;
3259         struct rq *rq;
3260
3261         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3262         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
3263             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
3264                 goto out;
3265
3266         /* force the process onto the specified CPU */
3267         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3268                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3269                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3270
3271                 get_task_struct(mt);
3272                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3273                 wake_up_process(mt);
3274                 put_task_struct(mt);
3275                 wait_for_completion(&req.done);
3276
3277                 return;
3278         }
3279 out:
3280         task_rq_unlock(rq, &flags);
3281 }
3282
3283 /*
3284  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3285  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3286  */
3287 void sched_exec(void)
3288 {
3289         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3290         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3291         put_cpu();
3292         if (new_cpu != this_cpu)
3293                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3294 }
3295
3296 /*
3297  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3298  * Both runqueues must be locked.
3299  */
3300 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3301                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3302 {
3303         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3304         set_task_cpu(p, this_cpu);
3305         activate_task(this_rq, p, 0);
3306         /*
3307          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3308          * to be always true for them.
3309          */
3310         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
3311 }
3312
3313 /*
3314  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3315  */
3316 static
3317 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3318                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3319                      int *all_pinned)
3320 {
3321         int tsk_cache_hot = 0;
3322         /*
3323          * We do not migrate tasks that are:
3324          * 1) running (obviously), or
3325          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3326          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3327          */
3328         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3329                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3330                 return 0;
3331         }
3332         *all_pinned = 0;
3333
3334         if (task_running(rq, p)) {
3335                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3336                 return 0;
3337         }
3338
3339         /*
3340          * Aggressive migration if:
3341          * 1) task is cache cold, or
3342          * 2) too many balance attempts have failed.
3343          */
3344
3345         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3346         if (!tsk_cache_hot ||
3347                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3348 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3349                 if (tsk_cache_hot) {
3350                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3351                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3352                 }
3353 #endif
3354                 return 1;
3355         }
3356
3357         if (tsk_cache_hot) {
3358                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3359                 return 0;
3360         }
3361         return 1;
3362 }
3363
3364 static unsigned long
3365 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3366               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3367               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3368               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3369 {
3370         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3371         struct task_struct *p;
3372         long rem_load_move = max_load_move;
3373
3374         if (max_load_move == 0)
3375                 goto out;
3376
3377         pinned = 1;
3378
3379         /*
3380          * Start the load-balancing iterator:
3381          */
3382         p = iterator->start(iterator->arg);
3383 next:
3384         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3385                 goto out;
3386
3387         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3388             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3389                 p = iterator->next(iterator->arg);
3390                 goto next;
3391         }
3392
3393         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3394         pulled++;
3395         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3396
3397 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3398         /*
3399          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3400          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3401          * section.
3402          */
3403         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3404                 goto out;
3405 #endif
3406
3407         /*
3408          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3409          */
3410         if (rem_load_move > 0) {
3411                 if (p->prio < *this_best_prio)
3412                         *this_best_prio = p->prio;
3413                 p = iterator->next(iterator->arg);
3414                 goto next;
3415         }
3416 out:
3417         /*
3418          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3419          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3420          * inside pull_task().
3421          */
3422         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3423
3424         if (all_pinned)
3425                 *all_pinned = pinned;
3426
3427         return max_load_move - rem_load_move;
3428 }
3429
3430 /*
3431  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3432  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3433  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3434  *
3435  * Called with both runqueues locked.
3436  */
3437 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3438                       unsigned long max_load_move,
3439                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3440                       int *all_pinned)
3441 {
3442         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3443         unsigned long total_load_moved = 0;
3444         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3445
3446         do {
3447                 total_load_moved +=
3448                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3449                                 max_load_move - total_load_moved,
3450                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3451                 class = class->next;
3452
3453 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3454                 /*
3455                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3456                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3457                  * the critical section.
3458                  */
3459                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3460                         break;
3461 #endif
3462         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3463
3464         return total_load_moved > 0;
3465 }
3466
3467 static int
3468 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3469                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3470                    struct rq_iterator *iterator)
3471 {
3472         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3473         int pinned = 0;
3474
3475         while (p) {
3476                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3477                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3478                         /*
3479                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3480                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3481                          * stats here rather than inside pull_task().
3482                          */
3483                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3484
3485                         return 1;
3486                 }
3487                 p = iterator->next(iterator->arg);
3488         }
3489
3490         return 0;
3491 }
3492
3493 /*
3494  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3495  * part of active balancing operations within "domain".
3496  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3497  *
3498  * Called with both runqueues locked.
3499  */
3500 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3501                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3502 {
3503         const struct sched_class *class;
3504
3505         for_each_class(class) {
3506                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3507                         return 1;
3508         }
3509
3510         return 0;
3511 }
3512 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3513 /*
3514  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3515  *              during load balancing.
3516  */
3517 struct sd_lb_stats {
3518         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3519         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3520         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3521         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3522         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3523
3524         /** Statistics of this group */
3525         unsigned long this_load;
3526         unsigned long this_load_per_task;
3527         unsigned long this_nr_running;
3528
3529         /* Statistics of the busiest group */
3530         unsigned long max_load;
3531         unsigned long busiest_load_per_task;
3532         unsigned long busiest_nr_running;
3533
3534         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3535 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3536         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3537         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3538         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3539         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3540         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3541         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3542 #endif
3543 };
3544
3545 /*
3546  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3547  */
3548 struct sg_lb_stats {
3549         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3550         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3551         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3552         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3553         unsigned long group_capacity;
3554         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3555 };
3556
3557 /**
3558  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3559  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3560  */
3561 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3562 {
3563         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3564 }
3565
3566 /**
3567  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3568  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3569  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3570  */
3571 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3572                                         enum cpu_idle_type idle)
3573 {
3574         int load_idx;
3575
3576         switch (idle) {
3577         case CPU_NOT_IDLE:
3578                 load_idx = sd->busy_idx;
3579                 break;
3580
3581         case CPU_NEWLY_IDLE:
3582                 load_idx = sd->newidle_idx;
3583                 break;
3584         default:
3585                 load_idx = sd->idle_idx;
3586                 break;
3587         }
3588
3589         return load_idx;
3590 }
3591
3592
3593 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3594 /**
3595  * init_sd_power_savings_stats - Initialize power savings statistics for
3596  * the given sched_domain, during load balancing.
3597  *
3598  * @sd: Sched domain whose power-savings statistics are to be initialized.
3599  * @sds: Variable containing the statistics for sd.
3600  * @idle: Idle status of the CPU at which we're performing load-balancing.
3601  */
3602 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3603         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3604 {
3605         /*
3606          * Busy processors will not participate in power savings
3607          * balance.
3608          */
3609         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3610                 sds->power_savings_balance = 0;
3611         else {
3612                 sds->power_savings_balance = 1;
3613                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3614                 sds->leader_nr_running = 0;
3615         }
3616 }
3617
3618 /**
3619  * update_sd_power_savings_stats - Update the power saving stats for a
3620  * sched_domain while performing load balancing.
3621  *
3622  * @group: sched_group belonging to the sched_domain under consideration.
3623  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3624  * @local_group: Does group contain the CPU for which we're performing
3625  *              load balancing ?
3626  * @sgs: Variable containing the statistics of the group.
3627  */
3628 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3629         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3630 {
3631
3632         if (!sds->power_savings_balance)
3633                 return;
3634
3635         /*
3636          * If the local group is idle or completely loaded
3637          * no need to do power savings balance at this domain
3638          */
3639         if (local_group && (sds->this_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3640                                 !sds->this_nr_running))
3641                 sds->power_savings_balance = 0;
3642
3643         /*
3644          * If a group is already running at full capacity or idle,
3645          * don't include that group in power savings calculations
3646          */
3647         if (!sds->power_savings_balance ||
3648                 sgs->sum_nr_running >= sgs->group_capacity ||
3649                 !sgs->sum_nr_running)
3650                 return;
3651
3652         /*
3653          * Calculate the group which has the least non-idle load.
3654          * This is the group from where we need to pick up the load
3655          * for saving power
3656          */
3657         if ((sgs->sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3658             (sgs->sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3659              group_first_cpu(group) > group_first_cpu(sds->group_min))) {
3660                 sds->group_min = group;
3661                 sds->min_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3662                 sds->min_load_per_task = sgs->sum_weighted_load /
3663                                                 sgs->sum_nr_running;
3664         }
3665
3666         /*
3667          * Calculate the group which is almost near its
3668          * capacity but still has some space to pick up some load
3669          * from other group and save more power
3670          */
3671         if (sgs->sum_nr_running + 1 > sgs->group_capacity)
3672                 return;
3673
3674         if (sgs->sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3675             (sgs->sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3676              group_first_cpu(group) < group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3677                 sds->group_leader = group;
3678                 sds->leader_nr_running = sgs->sum_nr_running;
3679         }
3680 }
3681
3682 /**
3683  * check_power_save_busiest_group - see if there is potential for some power-savings balance
3684  * @sds: Variable containing the statistics of the sched_domain
3685  *      under consideration.
3686  * @this_cpu: Cpu at which we're currently performing load-balancing.
3687  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3688  *
3689  * Description:
3690  * Check if we have potential to perform some power-savings balance.
3691  * If yes, set the busiest group to be the least loaded group in the
3692  * sched_domain, so that it's CPUs can be put to idle.
3693  *
3694  * Returns 1 if there is potential to perform power-savings balance.
3695  * Else returns 0.
3696  */
3697 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3698                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3699 {
3700         if (!sds->power_savings_balance)
3701                 return 0;
3702
3703         if (sds->this != sds->group_leader ||
3704                         sds->group_leader == sds->group_min)
3705                 return 0;
3706
3707         *imbalance = sds->min_load_per_task;
3708         sds->busiest = sds->group_min;
3709
3710         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3711                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3712                         group_first_cpu(sds->group_leader);
3713         }
3714
3715         return 1;
3716
3717 }
3718 #else /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3719 static inline void init_sd_power_savings_stats(struct sched_domain *sd,
3720         struct sd_lb_stats *sds, enum cpu_idle_type idle)
3721 {
3722         return;
3723 }
3724
3725 static inline void update_sd_power_savings_stats(struct sched_group *group,
3726         struct sd_lb_stats *sds, int local_group, struct sg_lb_stats *sgs)
3727 {
3728         return;
3729 }
3730
3731 static inline int check_power_save_busiest_group(struct sd_lb_stats *sds,
3732                                         int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3733 {
3734         return 0;
3735 }
3736 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
3737
3738 unsigned long __weak arch_scale_smt_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3739 {
3740         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3741         unsigned long smt_gain = sd->smt_gain;
3742
3743         smt_gain /= weight;
3744
3745         return smt_gain;
3746 }
3747
3748 unsigned long scale_rt_power(int cpu)
3749 {
3750         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3751         u64 total, available;
3752
3753         sched_avg_update(rq);
3754
3755         total = sched_avg_period() + (rq->clock - rq->age_stamp);
3756         available = total - rq->rt_avg;
3757
3758         if (unlikely((s64)total < SCHED_LOAD_SCALE))
3759                 total = SCHED_LOAD_SCALE;
3760
3761         total >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3762
3763         return div_u64(available, total);
3764 }
3765
3766 static void update_cpu_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3767 {
3768         unsigned long weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
3769         unsigned long power = SCHED_LOAD_SCALE;
3770         struct sched_group *sdg = sd->groups;
3771         unsigned long old = sdg->__cpu_power;
3772
3773         /* here we could scale based on cpufreq */
3774
3775         if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
3776                 power *= arch_scale_smt_power(sd, cpu);
3777                 power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3778         }
3779
3780         power *= scale_rt_power(cpu);
3781         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
3782
3783         if (!power)
3784                 power = 1;
3785
3786         if (power != old) {
3787                 sdg->__cpu_power = power;
3788                 sdg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(power);
3789         }
3790 }
3791
3792 static void update_group_power(struct sched_domain *sd, int cpu)
3793 {
3794         struct sched_domain *child = sd->child;
3795         struct sched_group *group, *sdg = sd->groups;
3796         unsigned long power = sdg->__cpu_power;
3797
3798         if (!child) {
3799                 update_cpu_power(sd, cpu);
3800                 return;
3801         }
3802
3803         sdg->__cpu_power = 0;
3804
3805         group = child->groups;
3806         do {
3807                 sdg->__cpu_power += group->__cpu_power;
3808                 group = group->next;
3809         } while (group != child->groups);
3810
3811         if (power != sdg->__cpu_power)
3812                 sdg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sdg->__cpu_power);
3813 }
3814
3815 /**
3816  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3817  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3818  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3819  * @idle: Idle status of this_cpu
3820  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3821  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3822  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3823  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3824  * @balance: Should we balance.
3825  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3826  */
3827 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_domain *sd,
3828                         struct sched_group *group, int this_cpu,
3829                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3830                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3831                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3832 {
3833         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3834         int i;
3835         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3836         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3837         unsigned long avg_load_per_task;
3838
3839         if (local_group) {
3840                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3841                 if (balance_cpu == this_cpu)
3842                         update_group_power(sd, this_cpu);
3843         }
3844
3845         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3846         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3847         max_cpu_load = 0;
3848         min_cpu_load = ~0UL;
3849
3850         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3851                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3852
3853                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3854                         *sd_idle = 0;
3855
3856                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3857                 if (local_group) {
3858                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3859                                 first_idle_cpu = 1;
3860                                 balance_cpu = i;
3861                         }
3862
3863                         load = target_load(i, load_idx);
3864                 } else {
3865                         load = source_load(i, load_idx);
3866                         if (load > max_cpu_load)
3867                                 max_cpu_load = load;
3868                         if (min_cpu_load > load)
3869                                 min_cpu_load = load;
3870                 }
3871
3872                 sgs->group_load += load;
3873                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3874                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3875
3876                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3877         }
3878
3879         /*
3880          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3881          * is eligible for doing load balancing at this and above
3882          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3883          * to do the newly idle load balance.
3884          */
3885         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3886             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3887                 *balance = 0;
3888                 return;
3889         }
3890
3891         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3892         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3893                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3894
3895
3896         /*
3897          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3898          * than the average weight of two tasks.
3899          *
3900          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3901          *      might not be a suitable number - should we keep a
3902          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3903          *      the hierarchy?
3904          */
3905         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3906                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3907
3908         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3909                 sgs->group_imb = 1;
3910
3911         sgs->group_capacity =
3912                 DIV_ROUND_CLOSEST(group->__cpu_power, SCHED_LOAD_SCALE);
3913 }
3914
3915 /**
3916  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3917  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3918  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3919  * @idle: Idle status of this_cpu
3920  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3921  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3922  * @balance: Should we balance.
3923  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3924  */
3925 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3926                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3927                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3928                         struct sd_lb_stats *sds)
3929 {
3930         struct sched_domain *child = sd->child;
3931         struct sched_group *group = sd->groups;
3932         struct sg_lb_stats sgs;
3933         int load_idx, prefer_sibling = 0;
3934
3935         if (child && child->flags & SD_PREFER_SIBLING)
3936                 prefer_sibling = 1;
3937
3938         init_sd_power_savings_stats(sd, sds, idle);
3939         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3940
3941         do {
3942                 int local_group;
3943
3944                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3945                                                sched_group_cpus(group));
3946                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3947                 update_sg_lb_stats(sd, group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3948                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3949
3950                 if (local_group && balance && !(*balance))
3951                         return;
3952
3953                 sds->total_load += sgs.group_load;
3954                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3955
3956                 /*
3957                  * In case the child domain prefers tasks go to siblings
3958                  * first, lower the group capacity to one so that we'll try
3959                  * and move all the excess tasks away.
3960                  */
3961                 if (prefer_sibling)
3962                         sgs.group_capacity = min(sgs.group_capacity, 1UL);
3963
3964                 if (local_group) {
3965                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3966                         sds->this = group;
3967                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3968                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3969                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3970                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3971                                 sgs.group_imb)) {
3972                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3973                         sds->busiest = group;
3974                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3975                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3976                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3977                 }
3978
3979                 update_sd_power_savings_stats(group, sds, local_group, &sgs);
3980                 group = group->next;
3981         } while (group != sd->groups);
3982 }
3983
3984 /**
3985  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3986  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3987  *                      load balancing.
3988  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3989  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3990  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3991  */
3992 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3993                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3994 {
3995         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3996         unsigned int imbn = 2;
3997
3998         if (sds->this_nr_running) {
3999                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
4000                 if (sds->busiest_load_per_task >
4001                                 sds->this_load_per_task)
4002                         imbn = 1;
4003         } else
4004                 sds->this_load_per_task =
4005                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
4006
4007         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
4008                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
4009                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4010                 return;
4011         }
4012
4013         /*
4014          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
4015          * however we may be able to increase total CPU power used by
4016          * moving them.
4017          */
4018
4019         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
4020                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
4021         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
4022                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
4023         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
4024
4025         /* Amount of load we'd subtract */
4026         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
4027                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
4028         if (sds->max_load > tmp)
4029                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
4030                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
4031
4032         /* Amount of load we'd add */
4033         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
4034                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
4035                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
4036                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
4037         else
4038                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
4039                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
4040         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
4041                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
4042         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
4043
4044         /* Move if we gain throughput */
4045         if (pwr_move > pwr_now)
4046                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
4047 }
4048
4049 /**
4050  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
4051  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
4052  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
4053  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
4054  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
4055  */
4056 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
4057                 unsigned long *imbalance)
4058 {
4059         unsigned long max_pull;
4060         /*
4061          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
4062          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
4063          * its cpu_power, while calculating max_load..)
4064          */
4065         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
4066                 *imbalance = 0;
4067                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4068         }
4069
4070         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
4071         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
4072                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
4073
4074         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
4075         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
4076                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
4077                         / SCHED_LOAD_SCALE;
4078
4079         /*
4080          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
4081          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
4082          * a think about bumping its value to force at least one task to be
4083          * moved
4084          */
4085         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
4086                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
4087
4088 }
4089 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
4090
4091 /**
4092  * find_busiest_group - Returns the busiest group within the sched_domain
4093  * if there is an imbalance. If there isn't an imbalance, and
4094  * the user has opted for power-savings, it returns a group whose
4095  * CPUs can be put to idle by rebalancing those tasks elsewhere, if
4096  * such a group exists.
4097  *
4098  * Also calculates the amount of weighted load which should be moved
4099  * to restore balance.
4100  *
4101  * @sd: The sched_domain whose busiest group is to be returned.
4102  * @this_cpu: The cpu for which load balancing is currently being performed.
4103  * @imbalance: Variable which stores amount of weighted load which should
4104  *              be moved to restore balance/put a group to idle.
4105  * @idle: The idle status of this_cpu.
4106  * @sd_idle: The idleness of sd
4107  * @cpus: The set of CPUs under consideration for load-balancing.
4108  * @balance: Pointer to a variable indicating if this_cpu
4109  *      is the appropriate cpu to perform load balancing at this_level.
4110  *
4111  * Returns:     - the busiest group if imbalance exists.
4112  *              - If no imbalance and user has opted for power-savings balance,
4113  *                 return the least loaded group whose CPUs can be
4114  *                 put to idle by rebalancing its tasks onto our group.
4115  */
4116 static struct sched_group *
4117 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
4118                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
4119                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
4120 {
4121         struct sd_lb_stats sds;
4122
4123         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
4124
4125         /*
4126          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
4127          * this level.
4128          */
4129         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
4130                                         balance, &sds);
4131
4132         /* Cases where imbalance does not exist from POV of this_cpu */
4133         /* 1) this_cpu is not the appropriate cpu to perform load balancing
4134          *    at this level.
4135          * 2) There is no busy sibling group to pull from.
4136          * 3) This group is the busiest group.
4137          * 4) This group is more busy than the avg busieness at this
4138          *    sched_domain.
4139          * 5) The imbalance is within the specified limit.
4140          * 6) Any rebalance would lead to ping-pong
4141          */
4142         if (balance && !(*balance))
4143                 goto ret;
4144
4145         if (!sds.busiest || sds.busiest_nr_running == 0)
4146                 goto out_balanced;
4147
4148         if (sds.this_load >= sds.max_load)
4149                 goto out_balanced;
4150
4151         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
4152
4153         if (sds.this_load >= sds.avg_load)
4154                 goto out_balanced;
4155
4156         if (100 * sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
4157                 goto out_balanced;
4158
4159         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
4160         if (sds.group_imb)
4161                 sds.busiest_load_per_task =
4162                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
4163
4164         /*
4165          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
4166          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
4167          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
4168          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
4169          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
4170          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
4171          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
4172          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
4173          * appear as very large values with unsigned longs.
4174          */
4175         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
4176                 goto out_balanced;
4177
4178         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
4179         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
4180         return sds.busiest;
4181
4182 out_balanced:
4183         /*
4184          * There is no obvious imbalance. But check if we can do some balancing
4185          * to save power.
4186          */
4187         if (check_power_save_busiest_group(&sds, this_cpu, imbalance))
4188                 return sds.busiest;
4189 ret:
4190         *imbalance = 0;
4191         return NULL;
4192 }
4193
4194 static struct sched_group *group_of(int cpu)
4195 {
4196         struct sched_domain *sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4197
4198         if (!sd)
4199                 return NULL;
4200
4201         return sd->groups;
4202 }
4203
4204 static unsigned long power_of(int cpu)
4205 {
4206         struct sched_group *group = group_of(cpu);
4207
4208         if (!group)
4209                 return SCHED_LOAD_SCALE;
4210
4211         return group->__cpu_power;
4212 }
4213
4214 /*
4215  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
4216  */
4217 static struct rq *
4218 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
4219                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
4220 {
4221         struct rq *busiest = NULL, *rq;
4222         unsigned long max_load = 0;
4223         int i;
4224
4225         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
4226                 unsigned long power = power_of(i);
4227                 unsigned long capacity = DIV_ROUND_CLOSEST(power, SCHED_LOAD_SCALE);
4228                 unsigned long wl;
4229
4230                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
4231                         continue;
4232
4233                 rq = cpu_rq(i);
4234                 wl = weighted_cpuload(i) * SCHED_LOAD_SCALE;
4235                 wl /= power;
4236
4237                 if (capacity && rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
4238                         continue;
4239
4240                 if (wl > max_load) {
4241                         max_load = wl;
4242                         busiest = rq;
4243                 }
4244         }
4245
4246         return busiest;
4247 }
4248
4249 /*
4250  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
4251  * so long as it is large enough.
4252  */
4253 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
4254
4255 /* Working cpumask for load_balance and load_balance_newidle. */
4256 static DEFINE_PER_CPU(cpumask_var_t, load_balance_tmpmask);
4257
4258 /*
4259  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4260  * tasks if there is an imbalance.
4261  */
4262 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
4263                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
4264                         int *balance)
4265 {
4266         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
4267         struct sched_group *group;
4268         unsigned long imbalance;
4269         struct rq *busiest;
4270         unsigned long flags;
4271         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4272
4273         cpumask_setall(cpus);
4274
4275         /*
4276          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4277          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4278          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
4279          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4280          */
4281         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4282             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4283                 sd_idle = 1;
4284
4285         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
4286
4287 redo:
4288         update_shares(sd);
4289         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
4290                                    cpus, balance);
4291
4292         if (*balance == 0)
4293                 goto out_balanced;
4294
4295         if (!group) {
4296                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
4297                 goto out_balanced;
4298         }
4299
4300         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
4301         if (!busiest) {
4302                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
4303                 goto out_balanced;
4304         }
4305
4306         BUG_ON(busiest == this_rq);
4307
4308         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
4309
4310         ld_moved = 0;
4311         if (busiest->nr_running > 1) {
4312                 /*
4313                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
4314                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
4315                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
4316                  * correctly treated as an imbalance.
4317                  */
4318                 local_irq_save(flags);
4319                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
4320                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4321                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
4322                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
4323                 local_irq_restore(flags);
4324
4325                 /*
4326                  * some other cpu did the load balance for us.
4327                  */
4328                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
4329                         resched_cpu(this_cpu);
4330
4331                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
4332                 if (unlikely(all_pinned)) {
4333                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4334                         if (!cpumask_empty(cpus))
4335                                 goto redo;
4336                         goto out_balanced;
4337                 }
4338         }
4339
4340         if (!ld_moved) {
4341                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
4342                 sd->nr_balance_failed++;
4343
4344                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
4345
4346                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
4347
4348                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
4349                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4350                          */
4351                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
4352                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4353                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4354                                 all_pinned = 1;
4355                                 goto out_one_pinned;
4356                         }
4357
4358                         if (!busiest->active_balance) {
4359                                 busiest->active_balance = 1;
4360                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
4361                                 active_balance = 1;
4362                         }
4363                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
4364                         if (active_balance)
4365                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
4366
4367                         /*
4368                          * We've kicked active balancing, reset the failure
4369                          * counter.
4370                          */
4371                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
4372                 }
4373         } else
4374                 sd->nr_balance_failed = 0;
4375
4376         if (likely(!active_balance)) {
4377                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
4378                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
4379         } else {
4380                 /*
4381                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
4382                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
4383                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
4384                  * move_tasks).
4385                  */
4386                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
4387                         sd->balance_interval *= 2;
4388         }
4389
4390         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4391             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4392                 ld_moved = -1;
4393
4394         goto out;
4395
4396 out_balanced:
4397         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
4398
4399         sd->nr_balance_failed = 0;
4400
4401 out_one_pinned:
4402         /* tune up the balancing interval */
4403         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
4404                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
4405                 sd->balance_interval *= 2;
4406
4407         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4408             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4409                 ld_moved = -1;
4410         else
4411                 ld_moved = 0;
4412 out:
4413         if (ld_moved)
4414                 update_shares(sd);
4415         return ld_moved;
4416 }
4417
4418 /*
4419  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
4420  * tasks if there is an imbalance.
4421  *
4422  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
4423  * this_rq is locked.
4424  */
4425 static int
4426 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd)
4427 {
4428         struct sched_group *group;
4429         struct rq *busiest = NULL;
4430         unsigned long imbalance;
4431         int ld_moved = 0;
4432         int sd_idle = 0;
4433         int all_pinned = 0;
4434         struct cpumask *cpus = __get_cpu_var(load_balance_tmpmask);
4435
4436         cpumask_setall(cpus);
4437
4438         /*
4439          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
4440          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
4441          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
4442          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
4443          */
4444         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4445             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4446                 sd_idle = 1;
4447
4448         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
4449 redo:
4450         update_shares_locked(this_rq, sd);
4451         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
4452                                    &sd_idle, cpus, NULL);
4453         if (!group) {
4454                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
4455                 goto out_balanced;
4456         }
4457
4458         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
4459         if (!busiest) {
4460                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
4461                 goto out_balanced;
4462         }
4463
4464         BUG_ON(busiest == this_rq);
4465
4466         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
4467
4468         ld_moved = 0;
4469         if (busiest->nr_running > 1) {
4470                 /* Attempt to move tasks */
4471                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4472                 /* this_rq->clock is already updated */
4473                 update_rq_clock(busiest);
4474                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
4475                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
4476                                         &all_pinned);
4477                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4478
4479                 if (unlikely(all_pinned)) {
4480                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
4481                         if (!cpumask_empty(cpus))
4482                                 goto redo;
4483                 }
4484         }
4485
4486         if (!ld_moved) {
4487                 int active_balance = 0;
4488
4489                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
4490                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4491                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4492                         return -1;
4493
4494                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
4495                         return -1;
4496
4497                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
4498                         return -1;
4499
4500                 /*
4501                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
4502                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
4503                  * package. The same method used to move task in load_balance()
4504                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
4505                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
4506                  *
4507                  * The package power saving logic comes from
4508                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
4509                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
4510                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
4511                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
4512                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
4513                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
4514                  * action will be taken in load_balance_newidle().
4515                  *
4516                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
4517                  * will be more than one task in the source run queue and
4518                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
4519                  * active balance code will not be triggered.
4520                  */
4521
4522                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
4523                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
4524
4525                 /*
4526                  * don't kick the migration_thread, if the curr
4527                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
4528                  */
4529                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
4530                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4531                         all_pinned = 1;
4532                         return ld_moved;
4533                 }
4534
4535                 if (!busiest->active_balance) {
4536                         busiest->active_balance = 1;
4537                         busiest->push_cpu = this_cpu;
4538                         active_balance = 1;
4539                 }
4540
4541                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
4542                 /*
4543                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4544                  */
4545                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4546                 if (active_balance)
4547                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4548                 spin_lock(&this_rq->lock);
4549
4550         } else
4551                 sd->nr_balance_failed = 0;
4552
4553         update_shares_locked(this_rq, sd);
4554         return ld_moved;
4555
4556 out_balanced:
4557         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4558         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4559             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4560                 return -1;
4561         sd->nr_balance_failed = 0;
4562
4563         return 0;
4564 }
4565
4566 /*
4567  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4568  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4569  */
4570 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4571 {
4572         struct sched_domain *sd;
4573         int pulled_task = 0;
4574         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4575
4576         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4577                 unsigned long interval;
4578
4579                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4580                         continue;
4581
4582                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4583                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4584                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4585                                                            sd);
4586
4587                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4588                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4589                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4590                 if (pulled_task)
4591                         break;
4592         }
4593         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4594                 /*
4595                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4596                  * a busy processor. So reset next_balance.
4597                  */
4598                 this_rq->next_balance = next_balance;
4599         }
4600 }
4601
4602 /*
4603  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4604  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4605  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4606  * logical imbalances.
4607  *
4608  * Called with busiest_rq locked.
4609  */
4610 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4611 {
4612         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4613         struct sched_domain *sd;
4614         struct rq *target_rq;
4615
4616         /* Is there any task to move? */
4617         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4618                 return;
4619
4620         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4621
4622         /*
4623          * This condition is "impossible", if it occurs
4624          * we need to fix it. Originally reported by
4625          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4626          */
4627         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4628
4629         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4630         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4631         update_rq_clock(busiest_rq);
4632         update_rq_clock(target_rq);
4633
4634         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4635         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4636                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4637                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4638                                 break;
4639         }
4640
4641         if (likely(sd)) {
4642                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4643
4644                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4645                                   sd, CPU_IDLE))
4646                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4647                 else
4648                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4649         }
4650         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4651 }
4652
4653 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4654 static struct {
4655         atomic_t load_balancer;
4656         cpumask_var_t cpu_mask;
4657         cpumask_var_t ilb_grp_nohz_mask;
4658 } nohz ____cacheline_aligned = {
4659         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4660 };
4661
4662 int get_nohz_load_balancer(void)
4663 {
4664         return atomic_read(&nohz.load_balancer);
4665 }
4666
4667 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
4668 /**
4669  * lowest_flag_domain - Return lowest sched_domain containing flag.
4670  * @cpu:        The cpu whose lowest level of sched domain is to
4671  *              be returned.
4672  * @flag:       The flag to check for the lowest sched_domain
4673  *              for the given cpu.
4674  *
4675  * Returns the lowest sched_domain of a cpu which contains the given flag.
4676  */
4677 static inline struct sched_domain *lowest_flag_domain(int cpu, int flag)
4678 {
4679         struct sched_domain *sd;
4680
4681         for_each_domain(cpu, sd)
4682                 if (sd && (sd->flags & flag))
4683                         break;
4684
4685         return sd;
4686 }
4687
4688 /**
4689  * for_each_flag_domain - Iterates over sched_domains containing the flag.
4690  * @cpu:        The cpu whose domains we're iterating over.
4691  * @sd:         variable holding the value of the power_savings_sd
4692  *              for cpu.
4693  * @flag:       The flag to filter the sched_domains to be iterated.
4694  *
4695  * Iterates over all the scheduler domains for a given cpu that has the 'flag'
4696  * set, starting from the lowest sched_domain to the highest.
4697  */
4698 #define for_each_flag_domain(cpu, sd, flag) \
4699         for (sd = lowest_flag_domain(cpu, flag); \
4700                 (sd && (sd->flags & flag)); sd = sd->parent)
4701
4702 /**
4703  * is_semi_idle_group - Checks if the given sched_group is semi-idle.
4704  * @ilb_group:  group to be checked for semi-idleness
4705  *
4706  * Returns:     1 if the group is semi-idle. 0 otherwise.
4707  *
4708  * We define a sched_group to be semi idle if it has atleast one idle-CPU
4709  * and atleast one non-idle CPU. This helper function checks if the given
4710  * sched_group is semi-idle or not.
4711  */
4712 static inline int is_semi_idle_group(struct sched_group *ilb_group)
4713 {
4714         cpumask_and(nohz.ilb_grp_nohz_mask, nohz.cpu_mask,
4715                                         sched_group_cpus(ilb_group));
4716
4717         /*
4718          * A sched_group is semi-idle when it has atleast one busy cpu
4719          * and atleast one idle cpu.
4720          */
4721         if (cpumask_empty(nohz.ilb_grp_nohz_mask))
4722                 return 0;
4723
4724         if (cpumask_equal(nohz.ilb_grp_nohz_mask, sched_group_cpus(ilb_group)))
4725                 return 0;
4726
4727         return 1;
4728 }
4729 /**
4730  * find_new_ilb - Finds the optimum idle load balancer for nomination.
4731  * @cpu:        The cpu which is nominating a new idle_load_balancer.
4732  *
4733  * Returns:     Returns the id of the idle load balancer if it exists,
4734  *              Else, returns >= nr_cpu_ids.
4735  *
4736  * This algorithm picks the idle load balancer such that it belongs to a
4737  * semi-idle powersavings sched_domain. The idea is to try and avoid
4738  * completely idle packages/cores just for the purpose of idle load balancing
4739  * when there are other idle cpu's which are better suited for that job.
4740  */
4741 static int find_new_ilb(int cpu)
4742 {
4743         struct sched_domain *sd;
4744         struct sched_group *ilb_group;
4745
4746         /*
4747          * Have idle load balancer selection from semi-idle packages only
4748          * when power-aware load balancing is enabled
4749          */
4750         if (!(sched_smt_power_savings || sched_mc_power_savings))
4751                 goto out_done;
4752
4753         /*
4754          * Optimize for the case when we have no idle CPUs or only one
4755          * idle CPU. Don't walk the sched_domain hierarchy in such cases
4756          */
4757         if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) < 2)
4758                 goto out_done;
4759
4760         for_each_flag_domain(cpu, sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE) {
4761                 ilb_group = sd->groups;
4762
4763                 do {
4764                         if (is_semi_idle_group(ilb_group))
4765                                 return cpumask_first(nohz.ilb_grp_nohz_mask);
4766
4767                         ilb_group = ilb_group->next;
4768
4769                 } while (ilb_group != sd->groups);
4770         }
4771
4772 out_done:
4773         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4774 }
4775 #else /*  (CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT) */
4776 static inline int find_new_ilb(int call_cpu)
4777 {
4778         return cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4779 }
4780 #endif
4781
4782 /*
4783  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4784  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4785  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4786  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4787  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4788  * arrives...
4789  *
4790  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4791  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4792  * nohz.cpu_mask..
4793  *
4794  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4795  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4796  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4797  * there is no need for ilb owner.
4798  *
4799  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4800  * next busy scheduler_tick()
4801  */
4802 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4803 {
4804         int cpu = smp_processor_id();
4805
4806         if (stop_tick) {
4807                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4808
4809                 if (!cpu_active(cpu)) {
4810                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4811                                 return 0;
4812
4813                         /*
4814                          * If we are going offline and still the leader,
4815                          * give up!
4816                          */
4817                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4818                                 BUG();
4819
4820                         return 0;
4821                 }
4822
4823                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4824
4825                 /* time for ilb owner also to sleep */
4826                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4827                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4828                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4829                         return 0;
4830                 }
4831
4832                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4833                         /* make me the ilb owner */
4834                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4835                                 return 1;
4836                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4837                         int new_ilb;
4838
4839                         if (!(sched_smt_power_savings ||
4840                                                 sched_mc_power_savings))
4841                                 return 1;
4842                         /*
4843                          * Check to see if there is a more power-efficient
4844                          * ilb.
4845                          */
4846                         new_ilb = find_new_ilb(cpu);
4847                         if (new_ilb < nr_cpu_ids && new_ilb != cpu) {
4848                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4849                                 resched_cpu(new_ilb);
4850                                 return 0;
4851                         }
4852                         return 1;
4853                 }
4854         } else {
4855                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4856                         return 0;
4857
4858                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4859
4860                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4861                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4862                                 BUG();
4863         }
4864         return 0;
4865 }
4866 #endif
4867
4868 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4869
4870 /*
4871  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4872  * and initiates a balancing operation if so.
4873  *
4874  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4875  */
4876 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4877 {
4878         int balance = 1;
4879         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4880         unsigned long interval;
4881         struct sched_domain *sd;
4882         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4883         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4884         int update_next_balance = 0;
4885         int need_serialize;
4886
4887         for_each_domain(cpu, sd) {
4888                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4889                         continue;
4890
4891                 interval = sd->balance_interval;
4892                 if (idle != CPU_IDLE)
4893                         interval *= sd->busy_factor;
4894
4895                 /* scale ms to jiffies */
4896                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4897                 if (unlikely(!interval))
4898                         interval = 1;
4899                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4900                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4901
4902                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4903
4904                 if (need_serialize) {
4905                         if (!spin_trylock(&balancing))
4906                                 goto out;
4907                 }
4908
4909                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4910                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance)) {
4911                                 /*
4912                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4913                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4914                                  * not idle.
4915                                  */
4916                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4917                         }
4918                         sd->last_balance = jiffies;
4919                 }
4920                 if (need_serialize)
4921                         spin_unlock(&balancing);
4922 out:
4923                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4924                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4925                         update_next_balance = 1;
4926                 }
4927
4928                 /*
4929                  * Stop the load balance at this level. There is another
4930                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4931                  * actively.
4932                  */
4933                 if (!balance)
4934                         break;
4935         }
4936
4937         /*
4938          * next_balance will be updated only when there is a need.
4939          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4940          * updated.
4941          */
4942         if (likely(update_next_balance))
4943                 rq->next_balance = next_balance;
4944 }
4945
4946 /*
4947  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4948  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4949  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4950  */
4951 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4952 {
4953         int this_cpu = smp_processor_id();
4954         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4955         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4956                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4957
4958         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4959
4960 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4961         /*
4962          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4963          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4964          * stopped.
4965          */
4966         if (this_rq->idle_at_tick &&
4967             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4968                 struct rq *rq;
4969                 int balance_cpu;
4970
4971                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4972                         if (balance_cpu == this_cpu)
4973                                 continue;
4974
4975                         /*
4976                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4977                          * work being done for other cpus. Next load
4978                          * balancing owner will pick it up.
4979                          */
4980                         if (need_resched())
4981                                 break;
4982
4983                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4984
4985                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4986                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4987                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4988                 }
4989         }
4990 #endif
4991 }
4992
4993 static inline int on_null_domain(int cpu)
4994 {
4995         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4996 }
4997
4998 /*
4999  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
5000  *
5001  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
5002  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
5003  * if the whole system is idle.
5004  */
5005 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
5006 {
5007 #ifdef CONFIG_NO_HZ
5008         /*
5009          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
5010          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
5011          * load balancer.
5012          */
5013         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
5014                 rq->in_nohz_recently = 0;
5015
5016                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
5017                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
5018                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
5019                 }
5020
5021                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
5022                         int ilb = find_new_ilb(cpu);
5023
5024                         if (ilb < nr_cpu_ids)
5025                                 resched_cpu(ilb);
5026                 }
5027         }
5028
5029         /*
5030          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
5031          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
5032          */
5033         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
5034             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
5035                 resched_cpu(cpu);
5036                 return;
5037         }
5038
5039         /*
5040          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
5041          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
5042          */
5043         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
5044             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
5045                 return;
5046 #endif
5047         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
5048         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
5049             likely(!on_null_domain(cpu)))
5050                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
5051 }
5052
5053 #else   /* CONFIG_SMP */
5054
5055 /*
5056  * on UP we do not need to balance between CPUs:
5057  */
5058 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
5059 {
5060 }
5061
5062 #endif
5063
5064 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
5065
5066 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
5067
5068 /*
5069  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been accounted in
5070  * @p in case that task is currently running.
5071  *
5072  * Called with task_rq_lock() held on @rq.
5073  */
5074 static u64 do_task_delta_exec(struct task_struct *p, struct rq *rq)
5075 {
5076         u64 ns = 0;
5077
5078         if (task_current(rq, p)) {
5079                 update_rq_clock(rq);
5080                 ns = rq->clock - p->se.exec_start;
5081                 if ((s64)ns < 0)
5082                         ns = 0;
5083         }
5084
5085         return ns;
5086 }
5087
5088 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
5089 {
5090         unsigned long flags;
5091         struct rq *rq;
5092         u64 ns = 0;
5093
5094         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5095         ns = do_task_delta_exec(p, rq);
5096         task_rq_unlock(rq, &flags);
5097
5098         return ns;
5099 }
5100
5101 /*
5102  * Return accounted runtime for the task.
5103  * In case the task is currently running, return the runtime plus current's
5104  * pending runtime that have not been accounted yet.
5105  */
5106 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
5107 {
5108         unsigned long flags;
5109         struct rq *rq;
5110         u64 ns = 0;
5111
5112         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5113         ns = p->se.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5114         task_rq_unlock(rq, &flags);
5115
5116         return ns;
5117 }
5118
5119 /*
5120  * Return sum_exec_runtime for the thread group.
5121  * In case the task is currently running, return the sum plus current's
5122  * pending runtime that have not been accounted yet.
5123  *
5124  * Note that the thread group might have other running tasks as well,
5125  * so the return value not includes other pending runtime that other
5126  * running tasks might have.
5127  */
5128 unsigned long long thread_group_sched_runtime(struct task_struct *p)
5129 {
5130         struct task_cputime totals;
5131         unsigned long flags;
5132         struct rq *rq;
5133         u64 ns;
5134
5135         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5136         thread_group_cputime(p, &totals);
5137         ns = totals.sum_exec_runtime + do_task_delta_exec(p, rq);
5138         task_rq_unlock(rq, &flags);
5139
5140         return ns;
5141 }
5142
5143 /*
5144  * Account user cpu time to a process.
5145  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5146  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
5147  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5148  */
5149 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5150                        cputime_t cputime_scaled)
5151 {
5152         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5153         cputime64_t tmp;
5154
5155         /* Add user time to process. */
5156         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5157         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5158         account_group_user_time(p, cputime);
5159
5160         /* Add user time to cpustat. */
5161         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5162         if (TASK_NICE(p) > 0)
5163                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
5164         else
5165                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5166
5167         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_USER, cputime);
5168         /* Account for user time used */
5169         acct_update_integrals(p);
5170 }
5171
5172 /*
5173  * Account guest cpu time to a process.
5174  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5175  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
5176  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5177  */
5178 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
5179                                cputime_t cputime_scaled)
5180 {
5181         cputime64_t tmp;
5182         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5183
5184         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5185
5186         /* Add guest time to process. */
5187         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
5188         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
5189         account_group_user_time(p, cputime);
5190         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
5191
5192         /* Add guest time to cpustat. */
5193         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
5194         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
5195 }
5196
5197 /*
5198  * Account system cpu time to a process.
5199  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5200  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
5201  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
5202  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
5203  */
5204 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
5205                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
5206 {
5207         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5208         cputime64_t tmp;
5209
5210         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
5211                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
5212                 return;
5213         }
5214
5215         /* Add system time to process. */
5216         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
5217         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
5218         account_group_system_time(p, cputime);
5219
5220         /* Add system time to cpustat. */
5221         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
5222         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
5223                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
5224         else if (softirq_count())
5225                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
5226         else
5227                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
5228
5229         cpuacct_update_stats(p, CPUACCT_STAT_SYSTEM, cputime);
5230
5231         /* Account for system time used */
5232         acct_update_integrals(p);
5233 }
5234
5235 /*
5236  * Account for involuntary wait time.
5237  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
5238  */
5239 void account_steal_time(cputime_t cputime)
5240 {
5241         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5242         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5243
5244         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
5245 }
5246
5247 /*
5248  * Account for idle time.
5249  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
5250  */
5251 void account_idle_time(cputime_t cputime)
5252 {
5253         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
5254         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
5255         struct rq *rq = this_rq();
5256
5257         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
5258                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
5259         else
5260                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
5261 }
5262
5263 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5264
5265 /*
5266  * Account a single tick of cpu time.
5267  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
5268  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
5269  */
5270 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
5271 {
5272         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
5273         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
5274         struct rq *rq = this_rq();
5275
5276         if (user_tick)
5277                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
5278         else if ((p != rq->idle) || (irq_count() != HARDIRQ_OFFSET))
5279                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
5280                                     one_jiffy_scaled);
5281         else
5282                 account_idle_time(one_jiffy);
5283 }
5284
5285 /*
5286  * Account multiple ticks of steal time.
5287  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
5288  * @ticks: number of stolen ticks
5289  */
5290 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
5291 {
5292         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5293 }
5294
5295 /*
5296  * Account multiple ticks of idle time.
5297  * @ticks: number of stolen ticks
5298  */
5299 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
5300 {
5301         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
5302 }
5303
5304 #endif
5305
5306 /*
5307  * Use precise platform statistics if available:
5308  */
5309 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
5310 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5311 {
5312         return p->utime;
5313 }
5314
5315 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5316 {
5317         return p->stime;
5318 }
5319 #else
5320 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
5321 {
5322         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
5323                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
5324         u64 temp;
5325
5326         /*
5327          * Use CFS's precise accounting:
5328          */
5329         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
5330
5331         if (total) {
5332                 temp *= utime;
5333                 do_div(temp, total);
5334         }
5335         utime = (clock_t)temp;
5336
5337         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
5338         return p->prev_utime;
5339 }
5340
5341 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
5342 {
5343         clock_t stime;
5344
5345         /*
5346          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
5347          * the total, to make sure the total observed by userspace
5348          * grows monotonically - apps rely on that):
5349          */
5350         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
5351                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
5352
5353         if (stime >= 0)
5354                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
5355
5356         return p->prev_stime;
5357 }
5358 #endif
5359
5360 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
5361 {
5362         return p->gtime;
5363 }
5364
5365 /*
5366  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
5367  * We call it with interrupts disabled.
5368  *
5369  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
5370  * timeslices.
5371  */
5372 void scheduler_tick(void)
5373 {
5374         int cpu = smp_processor_id();
5375         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5376         struct task_struct *curr = rq->curr;
5377
5378         sched_clock_tick();
5379
5380         spin_lock(&rq->lock);
5381         update_rq_clock(rq);
5382         update_cpu_load(rq);
5383         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
5384         spin_unlock(&rq->lock);
5385
5386         perf_counter_task_tick(curr, cpu);
5387
5388 #ifdef CONFIG_SMP
5389         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
5390         trigger_load_balance(rq, cpu);
5391 #endif
5392 }
5393
5394 notrace unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
5395 {
5396         if (in_lock_functions(addr)) {
5397                 addr = CALLER_ADDR2;
5398                 if (in_lock_functions(addr))
5399                         addr = CALLER_ADDR3;
5400         }
5401         return addr;
5402 }
5403
5404 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
5405                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
5406
5407 void __kprobes add_preempt_count(int val)
5408 {
5409 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5410         /*
5411          * Underflow?
5412          */
5413         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
5414                 return;
5415 #endif
5416         preempt_count() += val;
5417 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5418         /*
5419          * Spinlock count overflowing soon?
5420          */
5421         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
5422                                 PREEMPT_MASK - 10);
5423 #endif
5424         if (preempt_count() == val)
5425                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5426 }
5427 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
5428
5429 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
5430 {
5431 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
5432         /*
5433          * Underflow?
5434          */
5435         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
5436                 return;
5437         /*
5438          * Is the spinlock portion underflowing?
5439          */
5440         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
5441                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
5442                 return;
5443 #endif
5444
5445         if (preempt_count() == val)
5446                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
5447         preempt_count() -= val;
5448 }
5449 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
5450
5451 #endif
5452
5453 /*
5454  * Print scheduling while atomic bug:
5455  */
5456 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
5457 {
5458         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
5459
5460         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
5461                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
5462
5463         debug_show_held_locks(prev);
5464         print_modules();
5465         if (irqs_disabled())
5466                 print_irqtrace_events(prev);
5467
5468         if (regs)
5469                 show_regs(regs);
5470         else
5471                 dump_stack();
5472 }
5473
5474 /*
5475  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
5476  */
5477 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
5478 {
5479         /*
5480          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
5481          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
5482          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
5483          */
5484         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
5485                 __schedule_bug(prev);
5486
5487         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
5488
5489         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
5490 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
5491         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
5492                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
5493                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
5494         }
5495 #endif
5496 }
5497
5498 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
5499 {
5500         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
5501                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
5502
5503                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
5504                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
5505
5506                 /*
5507                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
5508                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
5509                  * the avg_overlap on preemption.
5510                  *
5511                  * We use the average preemption runtime because that
5512                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
5513                  * build up.
5514                  */
5515                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
5516         }
5517         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
5518 }
5519
5520 /*
5521  * Pick up the highest-prio task:
5522  */
5523 static inline struct task_struct *
5524 pick_next_task(struct rq *rq)
5525 {
5526         const struct sched_class *class;
5527         struct task_struct *p;
5528
5529         /*
5530          * Optimization: we know that if all tasks are in
5531          * the fair class we can call that function directly:
5532          */
5533         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
5534                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
5535                 if (likely(p))
5536                         return p;
5537         }
5538
5539         class = sched_class_highest;
5540         for ( ; ; ) {
5541                 p = class->pick_next_task(rq);
5542                 if (p)
5543                         return p;
5544                 /*
5545                  * Will never be NULL as the idle class always
5546                  * returns a non-NULL p:
5547                  */
5548                 class = class->next;
5549         }
5550 }
5551
5552 /*
5553  * schedule() is the main scheduler function.
5554  */
5555 asmlinkage void __sched schedule(void)
5556 {
5557         struct task_struct *prev, *next;
5558         unsigned long *switch_count;
5559         struct rq *rq;
5560         int cpu;
5561
5562 need_resched:
5563         preempt_disable();
5564         cpu = smp_processor_id();
5565         rq = cpu_rq(cpu);
5566         rcu_qsctr_inc(cpu);
5567         prev = rq->curr;
5568         switch_count = &prev->nivcsw;
5569
5570         release_kernel_lock(prev);
5571 need_resched_nonpreemptible:
5572
5573         schedule_debug(prev);
5574
5575         if (sched_feat(HRTICK))
5576                 hrtick_clear(rq);
5577
5578         spin_lock_irq(&rq->lock);
5579         update_rq_clock(rq);
5580         clear_tsk_need_resched(prev);
5581
5582         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
5583                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
5584                         prev->state = TASK_RUNNING;
5585                 else
5586                         deactivate_task(rq, prev, 1);
5587                 switch_count = &prev->nvcsw;
5588         }
5589
5590         pre_schedule(rq, prev);
5591
5592         if (unlikely(!rq->nr_running))
5593                 idle_balance(cpu, rq);
5594
5595         put_prev_task(rq, prev);
5596         next = pick_next_task(rq);
5597
5598         if (likely(prev != next)) {
5599                 sched_info_switch(prev, next);
5600                 perf_counter_task_sched_out(prev, next, cpu);
5601
5602                 rq->nr_switches++;
5603                 rq->curr = next;
5604                 ++*switch_count;
5605
5606                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
5607                 /*
5608                  * the context switch might have flipped the stack from under
5609                  * us, hence refresh the local variables.
5610                  */
5611                 cpu = smp_processor_id();
5612                 rq = cpu_rq(cpu);
5613         } else
5614                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
5615
5616         post_schedule(rq);
5617
5618         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
5619                 goto need_resched_nonpreemptible;
5620
5621         preempt_enable_no_resched();
5622         if (need_resched())
5623                 goto need_resched;
5624 }
5625 EXPORT_SYMBOL(schedule);
5626
5627 #ifdef CONFIG_SMP
5628 /*
5629  * Look out! "owner" is an entirely speculative pointer
5630  * access and not reliable.
5631  */
5632 int mutex_spin_on_owner(struct mutex *lock, struct thread_info *owner)
5633 {
5634         unsigned int cpu;
5635         struct rq *rq;
5636
5637         if (!sched_feat(OWNER_SPIN))
5638                 return 0;
5639
5640 #ifdef CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
5641         /*
5642          * Need to access the cpu field knowing that
5643          * DEBUG_PAGEALLOC could have unmapped it if
5644          * the mutex owner just released it and exited.
5645          */
5646         if (probe_kernel_address(&owner->cpu, cpu))
5647                 goto out;
5648 #else
5649         cpu = owner->cpu;
5650 #endif
5651
5652         /*
5653          * Even if the access succeeded (likely case),
5654          * the cpu field may no longer be valid.
5655          */
5656         if (cpu >= nr_cpumask_bits)
5657                 goto out;
5658
5659         /*
5660          * We need to validate that we can do a
5661          * get_cpu() and that we have the percpu area.
5662          */
5663         if (!cpu_online(cpu))
5664                 goto out;
5665
5666         rq = cpu_rq(cpu);
5667
5668         for (;;) {
5669                 /*
5670                  * Owner changed, break to re-assess state.
5671                  */
5672                 if (lock->owner != owner)
5673                         break;
5674
5675                 /*
5676                  * Is that owner really running on that cpu?
5677                  */
5678                 if (task_thread_info(rq->curr) != owner || need_resched())
5679                         return 0;
5680
5681                 cpu_relax();
5682         }
5683 out:
5684         return 1;
5685 }
5686 #endif
5687
5688 #ifdef CONFIG_PREEMPT
5689 /*
5690  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
5691  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
5692  * occur there and call schedule directly.
5693  */
5694 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
5695 {
5696         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5697
5698         /*
5699          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
5700          * we do not want to preempt the current task. Just return..
5701          */
5702         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
5703                 return;
5704
5705         do {
5706                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5707                 schedule();
5708                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5709
5710                 /*
5711                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5712                  * between schedule and now.
5713                  */
5714                 barrier();
5715         } while (need_resched());
5716 }
5717 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
5718
5719 /*
5720  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
5721  * off of irq context.
5722  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
5723  * protect us against recursive calling from irq.
5724  */
5725 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
5726 {
5727         struct thread_info *ti = current_thread_info();
5728
5729         /* Catch callers which need to be fixed */
5730         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
5731
5732         do {
5733                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5734                 local_irq_enable();
5735                 schedule();
5736                 local_irq_disable();
5737                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5738
5739                 /*
5740                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
5741                  * between schedule and now.
5742                  */
5743                 barrier();
5744         } while (need_resched());
5745 }
5746
5747 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
5748
5749 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
5750                           void *key)
5751 {
5752         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
5753 }
5754 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
5755
5756 /*
5757  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
5758  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
5759  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
5760  *
5761  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
5762  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
5763  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
5764  */
5765 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5766                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
5767 {
5768         wait_queue_t *curr, *next;
5769
5770         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
5771                 unsigned flags = curr->flags;
5772
5773                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
5774                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
5775                         break;
5776         }
5777 }
5778
5779 /**
5780  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5781  * @q: the waitqueue
5782  * @mode: which threads
5783  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5784  * @key: is directly passed to the wakeup function
5785  *
5786  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5787  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5788  */
5789 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5790                         int nr_exclusive, void *key)
5791 {
5792         unsigned long flags;
5793
5794         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5795         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5796         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5797 }
5798 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5799
5800 /*
5801  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5802  */
5803 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5804 {
5805         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5806 }
5807
5808 void __wake_up_locked_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, void *key)
5809 {
5810         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, key);
5811 }
5812
5813 /**
5814  * __wake_up_sync_key - wake up threads blocked on a waitqueue.
5815  * @q: the waitqueue
5816  * @mode: which threads
5817  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5818  * @key: opaque value to be passed to wakeup targets
5819  *
5820  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5821  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5822  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5823  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5824  *
5825  * On UP it can prevent extra preemption.
5826  *
5827  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5828  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5829  */
5830 void __wake_up_sync_key(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5831                         int nr_exclusive, void *key)
5832 {
5833         unsigned long flags;
5834         int sync = 1;
5835
5836         if (unlikely(!q))
5837                 return;
5838
5839         if (unlikely(!nr_exclusive))
5840                 sync = 0;
5841
5842         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5843         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, key);
5844         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5845 }
5846 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync_key);
5847
5848 /*
5849  * __wake_up_sync - see __wake_up_sync_key()
5850  */
5851 void __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5852 {
5853         __wake_up_sync_key(q, mode, nr_exclusive, NULL);
5854 }
5855 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5856
5857 /**
5858  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5859  * @x:  holds the state of this particular completion
5860  *
5861  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5862  * awakened in the same order in which they were queued.
5863  *
5864  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5865  *
5866  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5867  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5868  */
5869 void complete(struct completion *x)
5870 {
5871         unsigned long flags;
5872
5873         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5874         x->done++;
5875         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5876         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5877 }
5878 EXPORT_SYMBOL(complete);
5879
5880 /**
5881  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5882  * @x:  holds the state of this particular completion
5883  *
5884  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5885  *
5886  * It may be assumed that this function implies a write memory barrier before
5887  * changing the task state if and only if any tasks are woken up.
5888  */
5889 void complete_all(struct completion *x)
5890 {
5891         unsigned long flags;
5892
5893         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5894         x->done += UINT_MAX/2;
5895         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5896         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5897 }
5898 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5899
5900 static inline long __sched
5901 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5902 {
5903         if (!x->done) {
5904                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5905
5906                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5907                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5908                 do {
5909                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5910                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5911                                 break;
5912                         }
5913                         __set_current_state(state);
5914                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5915                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5916                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5917                 } while (!x->done && timeout);
5918                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5919                 if (!x->done)
5920                         return timeout;
5921         }
5922         x->done--;
5923         return timeout ?: 1;
5924 }
5925
5926 static long __sched
5927 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5928 {
5929         might_sleep();
5930
5931         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5932         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5933         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5934         return timeout;
5935 }
5936
5937 /**
5938  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5939  * @x:  holds the state of this particular completion
5940  *
5941  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5942  * interruptible and there is no timeout.
5943  *
5944  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5945  * and interrupt capability. Also see complete().
5946  */
5947 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5948 {
5949         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5950 }
5951 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5952
5953 /**
5954  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5955  * @x:  holds the state of this particular completion
5956  * @timeout:  timeout value in jiffies
5957  *
5958  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5959  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5960  * interruptible.
5961  */
5962 unsigned long __sched
5963 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5964 {
5965         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5966 }
5967 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5968
5969 /**
5970  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5971  * @x:  holds the state of this particular completion
5972  *
5973  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5974  * interruptible.
5975  */
5976 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5977 {
5978         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5979         if (t == -ERESTARTSYS)
5980                 return t;
5981         return 0;
5982 }
5983 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5984
5985 /**
5986  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5987  * @x:  holds the state of this particular completion
5988  * @timeout:  timeout value in jiffies
5989  *
5990  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5991  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5992  */
5993 unsigned long __sched
5994 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5995                                           unsigned long timeout)
5996 {
5997         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5998 }
5999 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
6000
6001 /**
6002  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
6003  * @x:  holds the state of this particular completion
6004  *
6005  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
6006  * interrupted by a kill signal.
6007  */
6008 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
6009 {
6010         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
6011         if (t == -ERESTARTSYS)
6012                 return t;
6013         return 0;
6014 }
6015 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
6016
6017 /**
6018  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
6019  *      @x:     completion structure
6020  *
6021  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
6022  *               1 if a decrement succeeded.
6023  *
6024  *      If a completion is being used as a counting completion,
6025  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
6026  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
6027  *      is protecting is not available.
6028  */
6029 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
6030 {
6031         int ret = 1;
6032
6033         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6034         if (!x->done)
6035                 ret = 0;
6036         else
6037                 x->done--;
6038         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6039         return ret;
6040 }
6041 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
6042
6043 /**
6044  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
6045  *      @x:     completion structure
6046  *
6047  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
6048  *               1 if there are no waiters.
6049  *
6050  */
6051 bool completion_done(struct completion *x)
6052 {
6053         int ret = 1;
6054
6055         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
6056         if (!x->done)
6057                 ret = 0;
6058         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
6059         return ret;
6060 }
6061 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
6062
6063 static long __sched
6064 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
6065 {
6066         unsigned long flags;
6067         wait_queue_t wait;
6068
6069         init_waitqueue_entry(&wait, current);
6070
6071         __set_current_state(state);
6072
6073         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
6074         __add_wait_queue(q, &wait);
6075         spin_unlock(&q->lock);
6076         timeout = schedule_timeout(timeout);
6077         spin_lock_irq(&q->lock);
6078         __remove_wait_queue(q, &wait);
6079         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
6080
6081         return timeout;
6082 }
6083
6084 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6085 {
6086         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6087 }
6088 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
6089
6090 long __sched
6091 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6092 {
6093         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
6094 }
6095 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
6096
6097 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
6098 {
6099         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
6100 }
6101 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
6102
6103 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
6104 {
6105         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
6106 }
6107 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
6108
6109 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
6110
6111 /*
6112  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
6113  * @p: task
6114  * @prio: prio value (kernel-internal form)
6115  *
6116  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
6117  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
6118  *
6119  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
6120  */
6121 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
6122 {
6123         unsigned long flags;
6124         int oldprio, on_rq, running;
6125         struct rq *rq;
6126         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6127
6128         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
6129
6130         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6131         update_rq_clock(rq);
6132
6133         oldprio = p->prio;
6134         on_rq = p->se.on_rq;
6135         running = task_current(rq, p);
6136         if (on_rq)
6137                 dequeue_task(rq, p, 0);
6138         if (running)
6139                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6140
6141         if (rt_prio(prio))
6142                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6143         else
6144                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6145
6146         p->prio = prio;
6147
6148         if (running)
6149                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6150         if (on_rq) {
6151                 enqueue_task(rq, p, 0);
6152
6153                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6154         }
6155         task_rq_unlock(rq, &flags);
6156 }
6157
6158 #endif
6159
6160 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
6161 {
6162         int old_prio, delta, on_rq;
6163         unsigned long flags;
6164         struct rq *rq;
6165
6166         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
6167                 return;
6168         /*
6169          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
6170          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
6171          */
6172         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6173         update_rq_clock(rq);
6174         /*
6175          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
6176          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
6177          * it wont have any effect on scheduling until the task is
6178          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
6179          */
6180         if (task_has_rt_policy(p)) {
6181                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6182                 goto out_unlock;
6183         }
6184         on_rq = p->se.on_rq;
6185         if (on_rq)
6186                 dequeue_task(rq, p, 0);
6187
6188         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
6189         set_load_weight(p);
6190         old_prio = p->prio;
6191         p->prio = effective_prio(p);
6192         delta = p->prio - old_prio;
6193
6194         if (on_rq) {
6195                 enqueue_task(rq, p, 0);
6196                 /*
6197                  * If the task increased its priority or is running and
6198                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
6199                  */
6200                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
6201                         resched_task(rq->curr);
6202         }
6203 out_unlock:
6204         task_rq_unlock(rq, &flags);
6205 }
6206 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
6207
6208 /*
6209  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
6210  * @p: task
6211  * @nice: nice value
6212  */
6213 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
6214 {
6215         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
6216         int nice_rlim = 20 - nice;
6217
6218         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
6219                 capable(CAP_SYS_NICE));
6220 }
6221
6222 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
6223
6224 /*
6225  * sys_nice - change the priority of the current process.
6226  * @increment: priority increment
6227  *
6228  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
6229  * does similar things.
6230  */
6231 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
6232 {
6233         long nice, retval;
6234
6235         /*
6236          * Setpriority might change our priority at the same moment.
6237          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
6238          * and we have a single winner.
6239          */
6240         if (increment < -40)
6241                 increment = -40;
6242         if (increment > 40)
6243                 increment = 40;
6244
6245         nice = TASK_NICE(current) + increment;
6246         if (nice < -20)
6247                 nice = -20;
6248         if (nice > 19)
6249                 nice = 19;
6250
6251         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
6252                 return -EPERM;
6253
6254         retval = security_task_setnice(current, nice);
6255         if (retval)
6256                 return retval;
6257
6258         set_user_nice(current, nice);
6259         return 0;
6260 }
6261
6262 #endif
6263
6264 /**
6265  * task_prio - return the priority value of a given task.
6266  * @p: the task in question.
6267  *
6268  * This is the priority value as seen by users in /proc.
6269  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
6270  * around 0, value goes from -16 to +15.
6271  */
6272 int task_prio(const struct task_struct *p)
6273 {
6274         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
6275 }
6276
6277 /**
6278  * task_nice - return the nice value of a given task.
6279  * @p: the task in question.
6280  */
6281 int task_nice(const struct task_struct *p)
6282 {
6283         return TASK_NICE(p);
6284 }
6285 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
6286
6287 /**
6288  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
6289  * @cpu: the processor in question.
6290  */
6291 int idle_cpu(int cpu)
6292 {
6293         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
6294 }
6295
6296 /**
6297  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
6298  * @cpu: the processor in question.
6299  */
6300 struct task_struct *idle_task(int cpu)
6301 {
6302         return cpu_rq(cpu)->idle;
6303 }
6304
6305 /**
6306  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
6307  * @pid: the pid in question.
6308  */
6309 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
6310 {
6311         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
6312 }
6313
6314 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
6315 static void
6316 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
6317 {
6318         BUG_ON(p->se.on_rq);
6319
6320         p->policy = policy;
6321         switch (p->policy) {
6322         case SCHED_NORMAL:
6323         case SCHED_BATCH:
6324         case SCHED_IDLE:
6325                 p->sched_class = &fair_sched_class;
6326                 break;
6327         case SCHED_FIFO:
6328         case SCHED_RR:
6329                 p->sched_class = &rt_sched_class;
6330                 break;
6331         }
6332
6333         p->rt_priority = prio;
6334         p->normal_prio = normal_prio(p);
6335         /* we are holding p->pi_lock already */
6336         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
6337         set_load_weight(p);
6338 }
6339
6340 /*
6341  * check the target process has a UID that matches the current process's
6342  */
6343 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
6344 {
6345         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
6346         bool match;
6347
6348         rcu_read_lock();
6349         pcred = __task_cred(p);
6350         match = (cred->euid == pcred->euid ||
6351                  cred->euid == pcred->uid);
6352         rcu_read_unlock();
6353         return match;
6354 }
6355
6356 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6357                                 struct sched_param *param, bool user)
6358 {
6359         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
6360         unsigned long flags;
6361         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
6362         struct rq *rq;
6363         int reset_on_fork;
6364
6365         /* may grab non-irq protected spin_locks */
6366         BUG_ON(in_interrupt());
6367 recheck:
6368         /* double check policy once rq lock held */
6369         if (policy < 0) {
6370                 reset_on_fork = p->sched_reset_on_fork;
6371                 policy = oldpolicy = p->policy;
6372         } else {
6373                 reset_on_fork = !!(policy & SCHED_RESET_ON_FORK);
6374                 policy &= ~SCHED_RESET_ON_FORK;
6375
6376                 if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
6377                                 policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
6378                                 policy != SCHED_IDLE)
6379                         return -EINVAL;
6380         }
6381
6382         /*
6383          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
6384          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
6385          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
6386          */
6387         if (param->sched_priority < 0 ||
6388             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
6389             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
6390                 return -EINVAL;
6391         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
6392                 return -EINVAL;
6393
6394         /*
6395          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
6396          */
6397         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
6398                 if (rt_policy(policy)) {
6399                         unsigned long rlim_rtprio;
6400
6401                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
6402                                 return -ESRCH;
6403                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
6404                         unlock_task_sighand(p, &flags);
6405
6406                         /* can't set/change the rt policy */
6407                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
6408                                 return -EPERM;
6409
6410                         /* can't increase priority */
6411                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
6412                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
6413                                 return -EPERM;
6414                 }
6415                 /*
6416                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
6417                  * move out of SCHED_IDLE either:
6418                  */
6419                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
6420                         return -EPERM;
6421
6422                 /* can't change other user's priorities */
6423                 if (!check_same_owner(p))
6424                         return -EPERM;
6425
6426                 /* Normal users shall not reset the sched_reset_on_fork flag */
6427                 if (p->sched_reset_on_fork && !reset_on_fork)
6428                         return -EPERM;
6429         }
6430
6431         if (user) {
6432 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
6433                 /*
6434                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
6435                  * assigned.
6436                  */
6437                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
6438                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
6439                         return -EPERM;
6440 #endif
6441
6442                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
6443                 if (retval)
6444                         return retval;
6445         }
6446
6447         /*
6448          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
6449          * changing the priority of the task:
6450          */
6451         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
6452         /*
6453          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
6454          * runqueue lock must be held.
6455          */
6456         rq = __task_rq_lock(p);
6457         /* recheck policy now with rq lock held */
6458         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
6459                 policy = oldpolicy = -1;
6460                 __task_rq_unlock(rq);
6461                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6462                 goto recheck;
6463         }
6464         update_rq_clock(rq);
6465         on_rq = p->se.on_rq;
6466         running = task_current(rq, p);
6467         if (on_rq)
6468                 deactivate_task(rq, p, 0);
6469         if (running)
6470                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
6471
6472         p->sched_reset_on_fork = reset_on_fork;
6473
6474         oldprio = p->prio;
6475         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
6476
6477         if (running)
6478                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
6479         if (on_rq) {
6480                 activate_task(rq, p, 0);
6481
6482                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
6483         }
6484         __task_rq_unlock(rq);
6485         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
6486
6487         rt_mutex_adjust_pi(p);
6488
6489         return 0;
6490 }
6491
6492 /**
6493  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
6494  * @p: the task in question.
6495  * @policy: new policy.
6496  * @param: structure containing the new RT priority.
6497  *
6498  * NOTE that the task may be already dead.
6499  */
6500 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
6501                        struct sched_param *param)
6502 {
6503         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
6504 }
6505 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
6506
6507 /**
6508  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
6509  * @p: the task in question.
6510  * @policy: new policy.
6511  * @param: structure containing the new RT priority.
6512  *
6513  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
6514  * current context has permission.  For example, this is needed in
6515  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
6516  * but our caller might not have that capability.
6517  */
6518 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
6519                                struct sched_param *param)
6520 {
6521         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
6522 }
6523
6524 static int
6525 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
6526 {
6527         struct sched_param lparam;
6528         struct task_struct *p;
6529         int retval;
6530
6531         if (!param || pid < 0)
6532                 return -EINVAL;
6533         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
6534                 return -EFAULT;
6535
6536         rcu_read_lock();
6537         retval = -ESRCH;
6538         p = find_process_by_pid(pid);
6539         if (p != NULL)
6540                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
6541         rcu_read_unlock();
6542
6543         return retval;
6544 }
6545
6546 /**
6547  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
6548  * @pid: the pid in question.
6549  * @policy: new policy.
6550  * @param: structure containing the new RT priority.
6551  */
6552 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
6553                 struct sched_param __user *, param)
6554 {
6555         /* negative values for policy are not valid */
6556         if (policy < 0)
6557                 return -EINVAL;
6558
6559         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
6560 }
6561
6562 /**
6563  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
6564  * @pid: the pid in question.
6565  * @param: structure containing the new RT priority.
6566  */
6567 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6568 {
6569         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
6570 }
6571
6572 /**
6573  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
6574  * @pid: the pid in question.
6575  */
6576 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
6577 {
6578         struct task_struct *p;
6579         int retval;
6580
6581         if (pid < 0)
6582                 return -EINVAL;
6583
6584         retval = -ESRCH;
6585         read_lock(&tasklist_lock);
6586         p = find_process_by_pid(pid);
6587         if (p) {
6588                 retval = security_task_getscheduler(p);
6589                 if (!retval)
6590                         retval = p->policy
6591                                 | (p->sched_reset_on_fork ? SCHED_RESET_ON_FORK : 0);
6592         }
6593         read_unlock(&tasklist_lock);
6594         return retval;
6595 }
6596
6597 /**
6598  * sys_sched_getparam - get the RT priority of a thread
6599  * @pid: the pid in question.
6600  * @param: structure containing the RT priority.
6601  */
6602 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
6603 {
6604         struct sched_param lp;
6605         struct task_struct *p;
6606         int retval;
6607
6608         if (!param || pid < 0)
6609                 return -EINVAL;
6610
6611         read_lock(&tasklist_lock);
6612         p = find_process_by_pid(pid);
6613         retval = -ESRCH;
6614         if (!p)
6615                 goto out_unlock;
6616
6617         retval = security_task_getscheduler(p);
6618         if (retval)
6619                 goto out_unlock;
6620
6621         lp.sched_priority = p->rt_priority;
6622         read_unlock(&tasklist_lock);
6623
6624         /*
6625          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
6626          */
6627         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
6628
6629         return retval;
6630
6631 out_unlock:
6632         read_unlock(&tasklist_lock);
6633         return retval;
6634 }
6635
6636 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
6637 {
6638         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
6639         struct task_struct *p;
6640         int retval;
6641
6642         get_online_cpus();
6643         read_lock(&tasklist_lock);
6644
6645         p = find_process_by_pid(pid);
6646         if (!p) {
6647                 read_unlock(&tasklist_lock);
6648                 put_online_cpus();
6649                 return -ESRCH;
6650         }
6651
6652         /*
6653          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
6654          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
6655          * usage count and then drop tasklist_lock.
6656          */
6657         get_task_struct(p);
6658         read_unlock(&tasklist_lock);
6659
6660         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
6661                 retval = -ENOMEM;
6662                 goto out_put_task;
6663         }
6664         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
6665                 retval = -ENOMEM;
6666                 goto out_free_cpus_allowed;
6667         }
6668         retval = -EPERM;
6669         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
6670                 goto out_unlock;
6671
6672         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
6673         if (retval)
6674                 goto out_unlock;
6675
6676         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6677         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
6678  again:
6679         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
6680
6681         if (!retval) {
6682                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
6683                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
6684                         /*
6685                          * We must have raced with a concurrent cpuset
6686                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
6687                          * cpuset's cpus_allowed
6688                          */
6689                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
6690                         goto again;
6691                 }
6692         }
6693 out_unlock:
6694         free_cpumask_var(new_mask);
6695 out_free_cpus_allowed:
6696         free_cpumask_var(cpus_allowed);
6697 out_put_task:
6698         put_task_struct(p);
6699         put_online_cpus();
6700         return retval;
6701 }
6702
6703 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
6704                              struct cpumask *new_mask)
6705 {
6706         if (len < cpumask_size())
6707                 cpumask_clear(new_mask);
6708         else if (len > cpumask_size())
6709                 len = cpumask_size();
6710
6711         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
6712 }
6713
6714 /**
6715  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
6716  * @pid: pid of the process
6717  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6718  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
6719  */
6720 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6721                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6722 {
6723         cpumask_var_t new_mask;
6724         int retval;
6725
6726         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
6727                 return -ENOMEM;
6728
6729         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
6730         if (retval == 0)
6731                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
6732         free_cpumask_var(new_mask);
6733         return retval;
6734 }
6735
6736 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
6737 {
6738         struct task_struct *p;
6739         int retval;
6740
6741         get_online_cpus();
6742         read_lock(&tasklist_lock);
6743
6744         retval = -ESRCH;
6745         p = find_process_by_pid(pid);
6746         if (!p)
6747                 goto out_unlock;
6748
6749         retval = security_task_getscheduler(p);
6750         if (retval)
6751                 goto out_unlock;
6752
6753         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6754
6755 out_unlock:
6756         read_unlock(&tasklist_lock);
6757         put_online_cpus();
6758
6759         return retval;
6760 }
6761
6762 /**
6763  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
6764  * @pid: pid of the process
6765  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
6766  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
6767  */
6768 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
6769                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
6770 {
6771         int ret;
6772         cpumask_var_t mask;
6773
6774         if (len < cpumask_size())
6775                 return -EINVAL;
6776
6777         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
6778                 return -ENOMEM;
6779
6780         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
6781         if (ret == 0) {
6782                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
6783                         ret = -EFAULT;
6784                 else
6785                         ret = cpumask_size();
6786         }
6787         free_cpumask_var(mask);
6788
6789         return ret;
6790 }
6791
6792 /**
6793  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
6794  *
6795  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
6796  * other threads running on this CPU then this function will return.
6797  */
6798 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
6799 {
6800         struct rq *rq = this_rq_lock();
6801
6802         schedstat_inc(rq, yld_count);
6803         current->sched_class->yield_task(rq);
6804
6805         /*
6806          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
6807          * no need to preempt or enable interrupts:
6808          */
6809         __release(rq->lock);
6810         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
6811         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
6812         preempt_enable_no_resched();
6813
6814         schedule();
6815
6816         return 0;
6817 }
6818
6819 static inline int should_resched(void)
6820 {
6821         return need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE);
6822 }
6823
6824 static void __cond_resched(void)
6825 {
6826         add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6827         schedule();
6828         sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6829 }
6830
6831 int __sched _cond_resched(void)
6832 {
6833         if (should_resched()) {
6834                 __cond_resched();
6835                 return 1;
6836         }
6837         return 0;
6838 }
6839 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6840
6841 /*
6842  * __cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6843  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6844  *
6845  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6846  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6847  * spin_unlock(), once by hand).
6848  */
6849 int __cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6850 {
6851         int resched = should_resched();
6852         int ret = 0;
6853
6854         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6855                 spin_unlock(lock);
6856                 if (resched)
6857                         __cond_resched();
6858                 else
6859                         cpu_relax();
6860                 ret = 1;
6861                 spin_lock(lock);
6862         }
6863         return ret;
6864 }
6865 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_lock);
6866
6867 int __sched __cond_resched_softirq(void)
6868 {
6869         BUG_ON(!in_softirq());
6870
6871         if (should_resched()) {
6872                 local_bh_enable();
6873                 __cond_resched();
6874                 local_bh_disable();
6875                 return 1;
6876         }
6877         return 0;
6878 }
6879 EXPORT_SYMBOL(__cond_resched_softirq);
6880
6881 /**
6882  * yield - yield the current processor to other threads.
6883  *
6884  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6885  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6886  */
6887 void __sched yield(void)
6888 {
6889         set_current_state(TASK_RUNNING);
6890         sys_sched_yield();
6891 }
6892 EXPORT_SYMBOL(yield);
6893
6894 /*
6895  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6896  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6897  *
6898  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6899  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6900  */
6901 void __sched io_schedule(void)
6902 {
6903         struct rq *rq = raw_rq();
6904
6905         delayacct_blkio_start();
6906         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6907         current->in_iowait = 1;
6908         schedule();
6909         current->in_iowait = 0;
6910         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6911         delayacct_blkio_end();
6912 }
6913 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6914
6915 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6916 {
6917         struct rq *rq = raw_rq();
6918         long ret;
6919
6920         delayacct_blkio_start();
6921         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6922         current->in_iowait = 1;
6923         ret = schedule_timeout(timeout);
6924         current->in_iowait = 0;
6925         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6926         delayacct_blkio_end();
6927         return ret;
6928 }
6929
6930 /**
6931  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6932  * @policy: scheduling class.
6933  *
6934  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6935  * by a given scheduling class.
6936  */
6937 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6938 {
6939         int ret = -EINVAL;
6940
6941         switch (policy) {
6942         case SCHED_FIFO:
6943         case SCHED_RR:
6944                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6945                 break;
6946         case SCHED_NORMAL:
6947         case SCHED_BATCH:
6948         case SCHED_IDLE:
6949                 ret = 0;
6950                 break;
6951         }
6952         return ret;
6953 }
6954
6955 /**
6956  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6957  * @policy: scheduling class.
6958  *
6959  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6960  * by a given scheduling class.
6961  */
6962 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6963 {
6964         int ret = -EINVAL;
6965
6966         switch (policy) {
6967         case SCHED_FIFO:
6968         case SCHED_RR:
6969                 ret = 1;
6970                 break;
6971         case SCHED_NORMAL:
6972         case SCHED_BATCH:
6973         case SCHED_IDLE:
6974                 ret = 0;
6975         }
6976         return ret;
6977 }
6978
6979 /**
6980  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6981  * @pid: pid of the process.
6982  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6983  *
6984  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6985  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6986  */
6987 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6988                 struct timespec __user *, interval)
6989 {
6990         struct task_struct *p;
6991         unsigned int time_slice;
6992         int retval;
6993         struct timespec t;
6994
6995         if (pid < 0)
6996                 return -EINVAL;
6997
6998         retval = -ESRCH;
6999         read_lock(&tasklist_lock);
7000         p = find_process_by_pid(pid);
7001         if (!p)
7002                 goto out_unlock;
7003
7004         retval = security_task_getscheduler(p);
7005         if (retval)
7006                 goto out_unlock;
7007
7008         /*
7009          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
7010          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
7011          */
7012         time_slice = 0;
7013         if (p->policy == SCHED_RR) {
7014                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
7015         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
7016                 struct sched_entity *se = &p->se;
7017                 unsigned long flags;
7018                 struct rq *rq;
7019
7020                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7021                 if (rq->cfs.load.weight)
7022                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
7023                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7024         }
7025         read_unlock(&tasklist_lock);
7026         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
7027         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
7028         return retval;
7029
7030 out_unlock:
7031         read_unlock(&tasklist_lock);
7032         return retval;
7033 }
7034
7035 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
7036
7037 void sched_show_task(struct task_struct *p)
7038 {
7039         unsigned long free = 0;
7040         unsigned state;
7041
7042         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
7043         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
7044                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
7045 #if BITS_PER_LONG == 32
7046         if (state == TASK_RUNNING)
7047                 printk(KERN_CONT " running  ");
7048         else
7049                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
7050 #else
7051         if (state == TASK_RUNNING)
7052                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
7053         else
7054                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
7055 #endif
7056 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
7057         free = stack_not_used(p);
7058 #endif
7059         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d 0x%08lx\n", free,
7060                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent),
7061                 (unsigned long)task_thread_info(p)->flags);
7062
7063         show_stack(p, NULL);
7064 }
7065
7066 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
7067 {
7068         struct task_struct *g, *p;
7069
7070 #if BITS_PER_LONG == 32
7071         printk(KERN_INFO
7072                 "  task                PC stack   pid father\n");
7073 #else
7074         printk(KERN_INFO
7075                 "  task                        PC stack   pid father\n");
7076 #endif
7077         read_lock(&tasklist_lock);
7078         do_each_thread(g, p) {
7079                 /*
7080                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
7081                  * console might take alot of time:
7082                  */
7083                 touch_nmi_watchdog();
7084                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
7085                         sched_show_task(p);
7086         } while_each_thread(g, p);
7087
7088         touch_all_softlockup_watchdogs();
7089
7090 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7091         sysrq_sched_debug_show();
7092 #endif
7093         read_unlock(&tasklist_lock);
7094         /*
7095          * Only show locks if all tasks are dumped:
7096          */
7097         if (state_filter == -1)
7098                 debug_show_all_locks();
7099 }
7100
7101 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
7102 {
7103         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7104 }
7105
7106 /**
7107  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
7108  * @idle: task in question
7109  * @cpu: cpu the idle task belongs to
7110  *
7111  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
7112  * flag, to make booting more robust.
7113  */
7114 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
7115 {
7116         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7117         unsigned long flags;
7118
7119         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7120
7121         __sched_fork(idle);
7122         idle->se.exec_start = sched_clock();
7123
7124         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
7125         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
7126         __set_task_cpu(idle, cpu);
7127
7128         rq->curr = rq->idle = idle;
7129 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
7130         idle->oncpu = 1;
7131 #endif
7132         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7133
7134         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
7135 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
7136         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
7137 #else
7138         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
7139 #endif
7140         /*
7141          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
7142          */
7143         idle->sched_class = &idle_sched_class;
7144         ftrace_graph_init_task(idle);
7145 }
7146
7147 /*
7148  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
7149  * indicates which cpus entered this state. This is used
7150  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
7151  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
7152  * always be CPU_BITS_NONE.
7153  */
7154 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
7155
7156 /*
7157  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
7158  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
7159  * to users decreases. But the relationship is not linear,
7160  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
7161  * number of CPUs.
7162  *
7163  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
7164  */
7165 static inline void sched_init_granularity(void)
7166 {
7167         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
7168         const unsigned long limit = 200000000;
7169
7170         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
7171         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
7172                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
7173
7174         sysctl_sched_latency *= factor;
7175         if (sysctl_sched_latency > limit)
7176                 sysctl_sched_latency = limit;
7177
7178         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
7179
7180         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
7181 }
7182
7183 #ifdef CONFIG_SMP
7184 /*
7185  * This is how migration works:
7186  *
7187  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
7188  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
7189  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
7190  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
7191  *    thread off the CPU)
7192  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
7193  *    task is still in the wrong runqueue.
7194  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
7195  *    it and puts it into the right queue.
7196  * 6) migration thread up()s the semaphore.
7197  * 7) we wake up and the migration is done.
7198  */
7199
7200 /*
7201  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
7202  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
7203  * is removed from the allowed bitmask.
7204  *
7205  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
7206  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
7207  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
7208  */
7209 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
7210 {
7211         struct migration_req req;
7212         unsigned long flags;
7213         struct rq *rq;
7214         int ret = 0;
7215
7216         rq = task_rq_lock(p, &flags);
7217         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
7218                 ret = -EINVAL;
7219                 goto out;
7220         }
7221
7222         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
7223                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
7224                 ret = -EINVAL;
7225                 goto out;
7226         }
7227
7228         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
7229                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
7230         else {
7231                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
7232                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
7233         }
7234
7235         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
7236         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
7237                 goto out;
7238
7239         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
7240                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
7241                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
7242
7243                 get_task_struct(mt);
7244                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7245                 wake_up_process(rq->migration_thread);
7246                 put_task_struct(mt);
7247                 wait_for_completion(&req.done);
7248                 tlb_migrate_finish(p->mm);
7249                 return 0;
7250         }
7251 out:
7252         task_rq_unlock(rq, &flags);
7253
7254         return ret;
7255 }
7256 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
7257
7258 /*
7259  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
7260  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
7261  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
7262  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
7263  *
7264  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
7265  * as the task is no longer on this CPU.
7266  *
7267  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
7268  */
7269 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7270 {
7271         struct rq *rq_dest, *rq_src;
7272         int ret = 0, on_rq;
7273
7274         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
7275                 return ret;
7276
7277         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
7278         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
7279
7280         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7281         /* Already moved. */
7282         if (task_cpu(p) != src_cpu)
7283                 goto done;
7284         /* Affinity changed (again). */
7285         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7286                 goto fail;
7287
7288         on_rq = p->se.on_rq;
7289         if (on_rq)
7290                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
7291
7292         set_task_cpu(p, dest_cpu);
7293         if (on_rq) {
7294                 activate_task(rq_dest, p, 0);
7295                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
7296         }
7297 done:
7298         ret = 1;
7299 fail:
7300         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7301         return ret;
7302 }
7303
7304 /*
7305  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
7306  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
7307  * another runqueue.
7308  */
7309 static int migration_thread(void *data)
7310 {
7311         int cpu = (long)data;
7312         struct rq *rq;
7313
7314         rq = cpu_rq(cpu);
7315         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
7316
7317         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7318         while (!kthread_should_stop()) {
7319                 struct migration_req *req;
7320                 struct list_head *head;
7321
7322                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7323
7324                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
7325                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7326                         break;
7327                 }
7328
7329                 if (rq->active_balance) {
7330                         active_load_balance(rq, cpu);
7331                         rq->active_balance = 0;
7332                 }
7333
7334                 head = &rq->migration_queue;
7335
7336                 if (list_empty(head)) {
7337                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7338                         schedule();
7339                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
7340                         continue;
7341                 }
7342                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
7343                 list_del_init(head->next);
7344
7345                 spin_unlock(&rq->lock);
7346                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
7347                 local_irq_enable();
7348
7349                 complete(&req->done);
7350         }
7351         __set_current_state(TASK_RUNNING);
7352
7353         return 0;
7354 }
7355
7356 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7357
7358 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
7359 {
7360         int ret;
7361
7362         local_irq_disable();
7363         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
7364         local_irq_enable();
7365         return ret;
7366 }
7367
7368 /*
7369  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
7370  */
7371 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
7372 {
7373         int dest_cpu;
7374         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
7375
7376 again:
7377         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
7378         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
7379                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
7380                         goto move;
7381
7382         /* Any allowed, online CPU? */
7383         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
7384         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
7385                 goto move;
7386
7387         /* No more Mr. Nice Guy. */
7388         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
7389                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
7390                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
7391
7392                 /*
7393                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
7394                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
7395                  * leave kernel.
7396                  */
7397                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
7398                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
7399                                "longer affine to cpu%d\n",
7400                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
7401                 }
7402         }
7403
7404 move:
7405         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
7406         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
7407                 goto again;
7408 }
7409
7410 /*
7411  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
7412  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
7413  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
7414  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
7415  * to keep the global sum constant after CPU-down:
7416  */
7417 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
7418 {
7419         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
7420         unsigned long flags;
7421
7422         local_irq_save(flags);
7423         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
7424         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
7425         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
7426         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
7427         local_irq_restore(flags);
7428 }
7429
7430 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
7431 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
7432 {
7433         struct task_struct *p, *t;
7434
7435         read_lock(&tasklist_lock);
7436
7437         do_each_thread(t, p) {
7438                 if (p == current)
7439                         continue;
7440
7441                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
7442                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
7443         } while_each_thread(t, p);
7444
7445         read_unlock(&tasklist_lock);
7446 }
7447
7448 /*
7449  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
7450  * It does so by boosting its priority to highest possible.
7451  * Used by CPU offline code.
7452  */
7453 void sched_idle_next(void)
7454 {
7455         int this_cpu = smp_processor_id();
7456         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
7457         struct task_struct *p = rq->idle;
7458         unsigned long flags;
7459
7460         /* cpu has to be offline */
7461         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
7462
7463         /*
7464          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
7465          * and interrupts disabled on the current cpu.
7466          */
7467         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7468
7469         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7470
7471         update_rq_clock(rq);
7472         activate_task(rq, p, 0);
7473
7474         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7475 }
7476
7477 /*
7478  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
7479  * offline.
7480  */
7481 void idle_task_exit(void)
7482 {
7483         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
7484
7485         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
7486
7487         if (mm != &init_mm)
7488                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
7489         mmdrop(mm);
7490 }
7491
7492 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
7493 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
7494 {
7495         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7496
7497         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
7498         BUG_ON(!p->exit_state);
7499
7500         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
7501         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
7502
7503         get_task_struct(p);
7504
7505         /*
7506          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
7507          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
7508          * fine.
7509          */
7510         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7511         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
7512         spin_lock_irq(&rq->lock);
7513
7514         put_task_struct(p);
7515 }
7516
7517 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
7518 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
7519 {
7520         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
7521         struct task_struct *next;
7522
7523         for ( ; ; ) {
7524                 if (!rq->nr_running)
7525                         break;
7526                 update_rq_clock(rq);
7527                 next = pick_next_task(rq);
7528                 if (!next)
7529                         break;
7530                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
7531                 migrate_dead(dead_cpu, next);
7532
7533         }
7534 }
7535
7536 /*
7537  * remove the tasks which were accounted by rq from calc_load_tasks.
7538  */
7539 static void calc_global_load_remove(struct rq *rq)
7540 {
7541         atomic_long_sub(rq->calc_load_active, &calc_load_tasks);
7542         rq->calc_load_active = 0;
7543 }
7544 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
7545
7546 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
7547
7548 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
7549         {
7550                 .procname       = "sched_domain",
7551                 .mode           = 0555,
7552         },
7553         {0, },
7554 };
7555
7556 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
7557         {
7558                 .ctl_name       = CTL_KERN,
7559                 .procname       = "kernel",
7560                 .mode           = 0555,
7561                 .child          = sd_ctl_dir,
7562         },
7563         {0, },
7564 };
7565
7566 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
7567 {
7568         struct ctl_table *entry =
7569                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
7570
7571         return entry;
7572 }
7573
7574 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
7575 {
7576         struct ctl_table *entry;
7577
7578         /*
7579          * In the intermediate directories, both the child directory and
7580          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
7581          * will always be set. In the lowest directory the names are
7582          * static strings and all have proc handlers.
7583          */
7584         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
7585                 if (entry->child)
7586                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
7587                 if (entry->proc_handler == NULL)
7588                         kfree(entry->procname);
7589         }
7590
7591         kfree(*tablep);
7592         *tablep = NULL;
7593 }
7594
7595 static void
7596 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
7597                 const char *procname, void *data, int maxlen,
7598                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
7599 {
7600         entry->procname = procname;
7601         entry->data = data;
7602         entry->maxlen = maxlen;
7603         entry->mode = mode;
7604         entry->proc_handler = proc_handler;
7605 }
7606
7607 static struct ctl_table *
7608 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
7609 {
7610         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
7611
7612         if (table == NULL)
7613                 return NULL;
7614
7615         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
7616                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7617         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
7618                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
7619         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
7620                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7621         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
7622                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7623         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
7624                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7625         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
7626                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7627         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
7628                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7629         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
7630                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7631         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
7632                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7633         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
7634                 &sd->cache_nice_tries,
7635                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7636         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
7637                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
7638         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
7639                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
7640         /* &table[12] is terminator */
7641
7642         return table;
7643 }
7644
7645 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
7646 {
7647         struct ctl_table *entry, *table;
7648         struct sched_domain *sd;
7649         int domain_num = 0, i;
7650         char buf[32];
7651
7652         for_each_domain(cpu, sd)
7653                 domain_num++;
7654         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
7655         if (table == NULL)
7656                 return NULL;
7657
7658         i = 0;
7659         for_each_domain(cpu, sd) {
7660                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
7661                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7662                 entry->mode = 0555;
7663                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
7664                 entry++;
7665                 i++;
7666         }
7667         return table;
7668 }
7669
7670 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
7671 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7672 {
7673         int i, cpu_num = num_online_cpus();
7674         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
7675         char buf[32];
7676
7677         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
7678         sd_ctl_dir[0].child = entry;
7679
7680         if (entry == NULL)
7681                 return;
7682
7683         for_each_online_cpu(i) {
7684                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
7685                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
7686                 entry->mode = 0555;
7687                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
7688                 entry++;
7689         }
7690
7691         WARN_ON(sd_sysctl_header);
7692         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
7693 }
7694
7695 /* may be called multiple times per register */
7696 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7697 {
7698         if (sd_sysctl_header)
7699                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
7700         sd_sysctl_header = NULL;
7701         if (sd_ctl_dir[0].child)
7702                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
7703 }
7704 #else
7705 static void register_sched_domain_sysctl(void)
7706 {
7707 }
7708 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
7709 {
7710 }
7711 #endif
7712
7713 static void set_rq_online(struct rq *rq)
7714 {
7715         if (!rq->online) {
7716                 const struct sched_class *class;
7717
7718                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7719                 rq->online = 1;
7720
7721                 for_each_class(class) {
7722                         if (class->rq_online)
7723                                 class->rq_online(rq);
7724                 }
7725         }
7726 }
7727
7728 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
7729 {
7730         if (rq->online) {
7731                 const struct sched_class *class;
7732
7733                 for_each_class(class) {
7734                         if (class->rq_offline)
7735                                 class->rq_offline(rq);
7736                 }
7737
7738                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
7739                 rq->online = 0;
7740         }
7741 }
7742
7743 /*
7744  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
7745  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
7746  */
7747 static int __cpuinit
7748 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
7749 {
7750         struct task_struct *p;
7751         int cpu = (long)hcpu;
7752         unsigned long flags;
7753         struct rq *rq;
7754
7755         switch (action) {
7756
7757         case CPU_UP_PREPARE:
7758         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7759                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
7760                 if (IS_ERR(p))
7761                         return NOTIFY_BAD;
7762                 kthread_bind(p, cpu);
7763                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
7764                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
7765                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
7766                 task_rq_unlock(rq, &flags);
7767                 get_task_struct(p);
7768                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
7769                 rq->calc_load_update = calc_load_update;
7770                 break;
7771
7772         case CPU_ONLINE:
7773         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7774                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
7775                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7776
7777                 /* Update our root-domain */
7778                 rq = cpu_rq(cpu);
7779                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7780                 if (rq->rd) {
7781                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7782
7783                         set_rq_online(rq);
7784                 }
7785                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7786                 break;
7787
7788 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
7789         case CPU_UP_CANCELED:
7790         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7791                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
7792                         break;
7793                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
7794                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
7795                              cpumask_any(cpu_online_mask));
7796                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7797                 put_task_struct(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
7798                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
7799                 break;
7800
7801         case CPU_DEAD:
7802         case CPU_DEAD_FROZEN:
7803                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
7804                 migrate_live_tasks(cpu);
7805                 rq = cpu_rq(cpu);
7806                 kthread_stop(rq->migration_thread);
7807                 put_task_struct(rq->migration_thread);
7808                 rq->migration_thread = NULL;
7809                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
7810                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7811                 update_rq_clock(rq);
7812                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
7813                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
7814                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
7815                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
7816                 migrate_dead_tasks(cpu);
7817                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7818                 cpuset_unlock();
7819                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7820                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7821                 calc_global_load_remove(rq);
7822                 /*
7823                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7824                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7825                  * the requestors.
7826                  */
7827                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7828                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7829                         struct migration_req *req;
7830
7831                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7832                                          struct migration_req, list);
7833                         list_del_init(&req->list);
7834                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7835                         complete(&req->done);
7836                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7837                 }
7838                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7839                 break;
7840
7841         case CPU_DYING:
7842         case CPU_DYING_FROZEN:
7843                 /* Update our root-domain */
7844                 rq = cpu_rq(cpu);
7845                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7846                 if (rq->rd) {
7847                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7848                         set_rq_offline(rq);
7849                 }
7850                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7851                 break;
7852 #endif
7853         }
7854         return NOTIFY_OK;
7855 }
7856
7857 /*
7858  * Register at high priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7859  * happens before everything else.  This has to be lower priority than
7860  * the notifier in the perf_counter subsystem, though.
7861  */
7862 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7863         .notifier_call = migration_call,
7864         .priority = 10
7865 };
7866
7867 static int __init migration_init(void)
7868 {
7869         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7870         int err;
7871
7872         /* Start one for the boot CPU: */
7873         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7874         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7875         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7876         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7877
7878         return 0;
7879 }
7880 early_initcall(migration_init);
7881 #endif
7882
7883 #ifdef CONFIG_SMP
7884
7885 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7886
7887 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7888                                   struct cpumask *groupmask)
7889 {
7890         struct sched_group *group = sd->groups;
7891         char str[256];
7892
7893         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7894         cpumask_clear(groupmask);
7895
7896         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7897
7898         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7899                 printk("does not load-balance\n");
7900                 if (sd->parent)
7901                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7902                                         " has parent");
7903                 return -1;
7904         }
7905
7906         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7907
7908         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7909                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7910                                 "CPU%d\n", cpu);
7911         }
7912         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7913                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7914                                 " CPU%d\n", cpu);
7915         }
7916
7917         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7918         do {
7919                 if (!group) {
7920                         printk("\n");
7921                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7922                         break;
7923                 }
7924
7925                 if (!group->__cpu_power) {
7926                         printk(KERN_CONT "\n");
7927                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7928                                         "set\n");
7929                         break;
7930                 }
7931
7932                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7933                         printk(KERN_CONT "\n");
7934                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7935                         break;
7936                 }
7937
7938                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7939                         printk(KERN_CONT "\n");
7940                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7941                         break;
7942                 }
7943
7944                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7945
7946                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7947
7948                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7949                 if (group->__cpu_power != SCHED_LOAD_SCALE) {
7950                         printk(KERN_CONT " (__cpu_power = %d)",
7951                                 group->__cpu_power);
7952                 }
7953
7954                 group = group->next;
7955         } while (group != sd->groups);
7956         printk(KERN_CONT "\n");
7957
7958         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7959                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7960
7961         if (sd->parent &&
7962             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7963                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7964                         "of domain->span\n");
7965         return 0;
7966 }
7967
7968 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7969 {
7970         cpumask_var_t groupmask;
7971         int level = 0;
7972
7973         if (!sd) {
7974                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7975                 return;
7976         }
7977
7978         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7979
7980         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7981                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7982                 return;
7983         }
7984
7985         for (;;) {
7986                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7987                         break;
7988                 level++;
7989                 sd = sd->parent;
7990                 if (!sd)
7991                         break;
7992         }
7993         free_cpumask_var(groupmask);
7994 }
7995 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7996 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7997 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7998
7999 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
8000 {
8001         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
8002                 return 1;
8003
8004         /* Following flags need at least 2 groups */
8005         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
8006                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
8007                          SD_BALANCE_FORK |
8008                          SD_BALANCE_EXEC |
8009                          SD_SHARE_CPUPOWER |
8010                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
8011                 if (sd->groups != sd->groups->next)
8012                         return 0;
8013         }
8014
8015         /* Following flags don't use groups */
8016         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
8017                          SD_WAKE_AFFINE |
8018                          SD_WAKE_BALANCE))
8019                 return 0;
8020
8021         return 1;
8022 }
8023
8024 static int
8025 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
8026 {
8027         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
8028
8029         if (sd_degenerate(parent))
8030                 return 1;
8031
8032         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
8033                 return 0;
8034
8035         /* Does parent contain flags not in child? */
8036         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
8037         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
8038                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
8039         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
8040         if (parent->groups == parent->groups->next) {
8041                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
8042                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
8043                                 SD_BALANCE_FORK |
8044                                 SD_BALANCE_EXEC |
8045                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
8046                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
8047                 if (nr_node_ids == 1)
8048                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
8049         }
8050         if (~cflags & pflags)
8051                 return 0;
8052
8053         return 1;
8054 }
8055
8056 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
8057 {
8058         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
8059
8060         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8061         free_cpumask_var(rd->online);
8062         free_cpumask_var(rd->span);
8063         kfree(rd);
8064 }
8065
8066 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
8067 {
8068         struct root_domain *old_rd = NULL;
8069         unsigned long flags;
8070
8071         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8072
8073         if (rq->rd) {
8074                 old_rd = rq->rd;
8075
8076                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
8077                         set_rq_offline(rq);
8078
8079                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
8080
8081                 /*
8082                  * If we dont want to free the old_rt yet then
8083                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
8084                  * in this function:
8085                  */
8086                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
8087                         old_rd = NULL;
8088         }
8089
8090         atomic_inc(&rd->refcount);
8091         rq->rd = rd;
8092
8093         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
8094         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_active_mask))
8095                 set_rq_online(rq);
8096
8097         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8098
8099         if (old_rd)
8100                 free_rootdomain(old_rd);
8101 }
8102
8103 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
8104 {
8105         gfp_t gfp = GFP_KERNEL;
8106
8107         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
8108
8109         if (bootmem)
8110                 gfp = GFP_NOWAIT;
8111
8112         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, gfp))
8113                 goto out;
8114         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, gfp))
8115                 goto free_span;
8116         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, gfp))
8117                 goto free_online;
8118
8119         if (cpupri_init(&rd->cpupri, bootmem) != 0)
8120                 goto free_rto_mask;
8121         return 0;
8122
8123 free_rto_mask:
8124         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
8125 free_online:
8126         free_cpumask_var(rd->online);
8127 free_span:
8128         free_cpumask_var(rd->span);
8129 out:
8130         return -ENOMEM;
8131 }
8132
8133 static void init_defrootdomain(void)
8134 {
8135         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
8136
8137         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
8138 }
8139
8140 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
8141 {
8142         struct root_domain *rd;
8143
8144         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
8145         if (!rd)
8146                 return NULL;
8147
8148         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
8149                 kfree(rd);
8150                 return NULL;
8151         }
8152
8153         return rd;
8154 }
8155
8156 /*
8157  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
8158  * hold the hotplug lock.
8159  */
8160 static void
8161 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
8162 {
8163         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8164         struct sched_domain *tmp;
8165
8166         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
8167         for (tmp = sd; tmp; ) {
8168                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
8169                 if (!parent)
8170                         break;
8171
8172                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
8173                         tmp->parent = parent->parent;
8174                         if (parent->parent)
8175                                 parent->parent->child = tmp;
8176                 } else
8177                         tmp = tmp->parent;
8178         }
8179
8180         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
8181                 sd = sd->parent;
8182                 if (sd)
8183                         sd->child = NULL;
8184         }
8185
8186         sched_domain_debug(sd, cpu);
8187
8188         rq_attach_root(rq, rd);
8189         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
8190 }
8191
8192 /* cpus with isolated domains */
8193 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
8194
8195 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
8196 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
8197 {
8198         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
8199         return 1;
8200 }
8201
8202 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
8203
8204 /*
8205  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
8206  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
8207  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
8208  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
8209  *
8210  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
8211  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
8212  * and ->cpu_power to 0.
8213  */
8214 static void
8215 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
8216                         const struct cpumask *cpu_map,
8217                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8218                                         struct sched_group **sg,
8219                                         struct cpumask *tmpmask),
8220                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
8221 {
8222         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
8223         int i;
8224
8225         cpumask_clear(covered);
8226
8227         for_each_cpu(i, span) {
8228                 struct sched_group *sg;
8229                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
8230                 int j;
8231
8232                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
8233                         continue;
8234
8235                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
8236                 sg->__cpu_power = 0;
8237
8238                 for_each_cpu(j, span) {
8239                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
8240                                 continue;
8241
8242                         cpumask_set_cpu(j, covered);
8243                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
8244                 }
8245                 if (!first)
8246                         first = sg;
8247                 if (last)
8248                         last->next = sg;
8249                 last = sg;
8250         }
8251         last->next = first;
8252 }
8253
8254 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
8255
8256 #ifdef CONFIG_NUMA
8257
8258 /**
8259  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
8260  * @node: node whose sched_domain we're building
8261  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
8262  *
8263  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
8264  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
8265  *
8266  * Should use nodemask_t.
8267  */
8268 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
8269 {
8270         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
8271
8272         min_val = INT_MAX;
8273
8274         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8275                 /* Start at @node */
8276                 n = (node + i) % nr_node_ids;
8277
8278                 if (!nr_cpus_node(n))
8279                         continue;
8280
8281                 /* Skip already used nodes */
8282                 if (node_isset(n, *used_nodes))
8283                         continue;
8284
8285                 /* Simple min distance search */
8286                 val = node_distance(node, n);
8287
8288                 if (val < min_val) {
8289                         min_val = val;
8290                         best_node = n;
8291                 }
8292         }
8293
8294         node_set(best_node, *used_nodes);
8295         return best_node;
8296 }
8297
8298 /**
8299  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
8300  * @node: node whose cpumask we're constructing
8301  * @span: resulting cpumask
8302  *
8303  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
8304  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
8305  * out optimally.
8306  */
8307 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
8308 {
8309         nodemask_t used_nodes;
8310         int i;
8311
8312         cpumask_clear(span);
8313         nodes_clear(used_nodes);
8314
8315         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
8316         node_set(node, used_nodes);
8317
8318         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
8319                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
8320
8321                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
8322         }
8323 }
8324 #endif /* CONFIG_NUMA */
8325
8326 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
8327
8328 /*
8329  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
8330  *
8331  * ( See the the comments in include/linux/sched.h:struct sched_group
8332  *   and struct sched_domain. )
8333  */
8334 struct static_sched_group {
8335         struct sched_group sg;
8336         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
8337 };
8338
8339 struct static_sched_domain {
8340         struct sched_domain sd;
8341         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
8342 };
8343
8344 struct s_data {
8345 #ifdef CONFIG_NUMA
8346         int                     sd_allnodes;
8347         cpumask_var_t           domainspan;
8348         cpumask_var_t           covered;
8349         cpumask_var_t           notcovered;
8350 #endif
8351         cpumask_var_t           nodemask;
8352         cpumask_var_t           this_sibling_map;
8353         cpumask_var_t           this_core_map;
8354         cpumask_var_t           send_covered;
8355         cpumask_var_t           tmpmask;
8356         struct sched_group      **sched_group_nodes;
8357         struct root_domain      *rd;
8358 };
8359
8360 enum s_alloc {
8361         sa_sched_groups = 0,
8362         sa_rootdomain,
8363         sa_tmpmask,
8364         sa_send_covered,
8365         sa_this_core_map,
8366         sa_this_sibling_map,
8367         sa_nodemask,
8368         sa_sched_group_nodes,
8369 #ifdef CONFIG_NUMA
8370         sa_notcovered,
8371         sa_covered,
8372         sa_domainspan,
8373 #endif
8374         sa_none,
8375 };
8376
8377 /*
8378  * SMT sched-domains:
8379  */
8380 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8381 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
8382 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
8383
8384 static int
8385 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8386                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8387 {
8388         if (sg)
8389                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
8390         return cpu;
8391 }
8392 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
8393
8394 /*
8395  * multi-core sched-domains:
8396  */
8397 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8398 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
8399 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
8400 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
8401
8402 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8403 static int
8404 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8405                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8406 {
8407         int group;
8408
8409         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8410         group = cpumask_first(mask);
8411         if (sg)
8412                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
8413         return group;
8414 }
8415 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8416 static int
8417 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8418                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
8419 {
8420         if (sg)
8421                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
8422         return cpu;
8423 }
8424 #endif
8425
8426 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
8427 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
8428
8429 static int
8430 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8431                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
8432 {
8433         int group;
8434 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8435         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
8436         group = cpumask_first(mask);
8437 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8438         cpumask_and(mask, topology_thread_cpumask(cpu), cpu_map);
8439         group = cpumask_first(mask);
8440 #else
8441         group = cpu;
8442 #endif
8443         if (sg)
8444                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
8445         return group;
8446 }
8447
8448 #ifdef CONFIG_NUMA
8449 /*
8450  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
8451  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
8452  * gets dynamically allocated.
8453  */
8454 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
8455 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
8456
8457 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
8458 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
8459
8460 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
8461                                  struct sched_group **sg,
8462                                  struct cpumask *nodemask)
8463 {
8464         int group;
8465
8466         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
8467         group = cpumask_first(nodemask);
8468
8469         if (sg)
8470                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
8471         return group;
8472 }
8473
8474 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
8475 {
8476         struct sched_group *sg = group_head;
8477         int j;
8478
8479         if (!sg)
8480                 return;
8481         do {
8482                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
8483                         struct sched_domain *sd;
8484
8485                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
8486                         if (j != group_first_cpu(sd->groups)) {
8487                                 /*
8488                                  * Only add "power" once for each
8489                                  * physical package.
8490                                  */
8491                                 continue;
8492                         }
8493
8494                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
8495                 }
8496                 sg = sg->next;
8497         } while (sg != group_head);
8498 }
8499
8500 static int build_numa_sched_groups(struct s_data *d,
8501                                    const struct cpumask *cpu_map, int num)
8502 {
8503         struct sched_domain *sd;
8504         struct sched_group *sg, *prev;
8505         int n, j;
8506
8507         cpumask_clear(d->covered);
8508         cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(num), cpu_map);
8509         if (cpumask_empty(d->nodemask)) {
8510                 d->sched_group_nodes[num] = NULL;
8511                 goto out;
8512         }
8513
8514         sched_domain_node_span(num, d->domainspan);
8515         cpumask_and(d->domainspan, d->domainspan, cpu_map);
8516
8517         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8518                           GFP_KERNEL, num);
8519         if (!sg) {
8520                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for node %d\n",
8521                        num);
8522                 return -ENOMEM;
8523         }
8524         d->sched_group_nodes[num] = sg;
8525
8526         for_each_cpu(j, d->nodemask) {
8527                 sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8528                 sd->groups = sg;
8529         }
8530
8531         sg->__cpu_power = 0;
8532         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->nodemask);
8533         sg->next = sg;
8534         cpumask_or(d->covered, d->covered, d->nodemask);
8535
8536         prev = sg;
8537         for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8538                 n = (num + j) % nr_node_ids;
8539                 cpumask_complement(d->notcovered, d->covered);
8540                 cpumask_and(d->tmpmask, d->notcovered, cpu_map);
8541                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, d->domainspan);
8542                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8543                         break;
8544                 cpumask_and(d->tmpmask, d->tmpmask, cpumask_of_node(n));
8545                 if (cpumask_empty(d->tmpmask))
8546                         continue;
8547                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
8548                                   GFP_KERNEL, num);
8549                 if (!sg) {
8550                         printk(KERN_WARNING
8551                                "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8552                         return -ENOMEM;
8553                 }
8554                 sg->__cpu_power = 0;
8555                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), d->tmpmask);
8556                 sg->next = prev->next;
8557                 cpumask_or(d->covered, d->covered, d->tmpmask);
8558                 prev->next = sg;
8559                 prev = sg;
8560         }
8561 out:
8562         return 0;
8563 }
8564 #endif /* CONFIG_NUMA */
8565
8566 #ifdef CONFIG_NUMA
8567 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
8568 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8569                               struct cpumask *nodemask)
8570 {
8571         int cpu, i;
8572
8573         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
8574                 struct sched_group **sched_group_nodes
8575                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
8576
8577                 if (!sched_group_nodes)
8578                         continue;
8579
8580                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
8581                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
8582
8583                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
8584                         if (cpumask_empty(nodemask))
8585                                 continue;
8586
8587                         if (sg == NULL)
8588                                 continue;
8589                         sg = sg->next;
8590 next_sg:
8591                         oldsg = sg;
8592                         sg = sg->next;
8593                         kfree(oldsg);
8594                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
8595                                 goto next_sg;
8596                 }
8597                 kfree(sched_group_nodes);
8598                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
8599         }
8600 }
8601 #else /* !CONFIG_NUMA */
8602 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
8603                               struct cpumask *nodemask)
8604 {
8605 }
8606 #endif /* CONFIG_NUMA */
8607
8608 /*
8609  * Initialize sched groups cpu_power.
8610  *
8611  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
8612  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
8613  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
8614  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
8615  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
8616  * less cpu_power.
8617  */
8618 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
8619 {
8620         struct sched_domain *child;
8621         struct sched_group *group;
8622         long power;
8623         int weight;
8624
8625         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
8626
8627         if (cpu != group_first_cpu(sd->groups))
8628                 return;
8629
8630         child = sd->child;
8631
8632         sd->groups->__cpu_power = 0;
8633
8634         if (!child) {
8635                 power = SCHED_LOAD_SCALE;
8636                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
8637                 /*
8638                  * SMT siblings share the power of a single core.
8639                  * Usually multiple threads get a better yield out of
8640                  * that one core than a single thread would have,
8641                  * reflect that in sd->smt_gain.
8642                  */
8643                 if ((sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER) && weight > 1) {
8644                         power *= sd->smt_gain;
8645                         power /= weight;
8646                         power >>= SCHED_LOAD_SHIFT;
8647                 }
8648                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, power);
8649                 return;
8650         }
8651
8652         /*
8653          * Add cpu_power of each child group to this groups cpu_power.
8654          */
8655         group = child->groups;
8656         do {
8657                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
8658                 group = group->next;
8659         } while (group != child->groups);
8660 }
8661
8662 /*
8663  * Initializers for schedule domains
8664  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
8665  */
8666
8667 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
8668 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
8669 #else
8670 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
8671 #endif
8672
8673 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
8674
8675 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
8676 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
8677 {                                                               \
8678         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
8679         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
8680         sd->level = SD_LV_##type;                               \
8681         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
8682 }
8683
8684 SD_INIT_FUNC(CPU)
8685 #ifdef CONFIG_NUMA
8686  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
8687  SD_INIT_FUNC(NODE)
8688 #endif
8689 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8690  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
8691 #endif
8692 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8693  SD_INIT_FUNC(MC)
8694 #endif
8695
8696 static int default_relax_domain_level = -1;
8697
8698 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
8699 {
8700         unsigned long val;
8701
8702         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
8703         if (val < SD_LV_MAX)
8704                 default_relax_domain_level = val;
8705
8706         return 1;
8707 }
8708 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
8709
8710 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
8711                                  struct sched_domain_attr *attr)
8712 {
8713         int request;
8714
8715         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
8716                 if (default_relax_domain_level < 0)
8717                         return;
8718                 else
8719                         request = default_relax_domain_level;
8720         } else
8721                 request = attr->relax_domain_level;
8722         if (request < sd->level) {
8723                 /* turn off idle balance on this domain */
8724                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8725         } else {
8726                 /* turn on idle balance on this domain */
8727                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
8728         }
8729 }
8730
8731 static void __free_domain_allocs(struct s_data *d, enum s_alloc what,
8732                                  const struct cpumask *cpu_map)
8733 {
8734         switch (what) {
8735         case sa_sched_groups:
8736                 free_sched_groups(cpu_map, d->tmpmask); /* fall through */
8737                 d->sched_group_nodes = NULL;
8738         case sa_rootdomain:
8739                 free_rootdomain(d->rd); /* fall through */
8740         case sa_tmpmask:
8741                 free_cpumask_var(d->tmpmask); /* fall through */
8742         case sa_send_covered:
8743                 free_cpumask_var(d->send_covered); /* fall through */
8744         case sa_this_core_map:
8745                 free_cpumask_var(d->this_core_map); /* fall through */
8746         case sa_this_sibling_map:
8747                 free_cpumask_var(d->this_sibling_map); /* fall through */
8748         case sa_nodemask:
8749                 free_cpumask_var(d->nodemask); /* fall through */
8750         case sa_sched_group_nodes:
8751 #ifdef CONFIG_NUMA
8752                 kfree(d->sched_group_nodes); /* fall through */
8753         case sa_notcovered:
8754                 free_cpumask_var(d->notcovered); /* fall through */
8755         case sa_covered:
8756                 free_cpumask_var(d->covered); /* fall through */
8757         case sa_domainspan:
8758                 free_cpumask_var(d->domainspan); /* fall through */
8759 #endif
8760         case sa_none:
8761                 break;
8762         }
8763 }
8764
8765 static enum s_alloc __visit_domain_allocation_hell(struct s_data *d,
8766                                                    const struct cpumask *cpu_map)
8767 {
8768 #ifdef CONFIG_NUMA
8769         if (!alloc_cpumask_var(&d->domainspan, GFP_KERNEL))
8770                 return sa_none;
8771         if (!alloc_cpumask_var(&d->covered, GFP_KERNEL))
8772                 return sa_domainspan;
8773         if (!alloc_cpumask_var(&d->notcovered, GFP_KERNEL))
8774                 return sa_covered;
8775         /* Allocate the per-node list of sched groups */
8776         d->sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids,
8777                                       sizeof(struct sched_group *), GFP_KERNEL);
8778         if (!d->sched_group_nodes) {
8779                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
8780                 return sa_notcovered;
8781         }
8782         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = d->sched_group_nodes;
8783 #endif
8784         if (!alloc_cpumask_var(&d->nodemask, GFP_KERNEL))
8785                 return sa_sched_group_nodes;
8786         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_sibling_map, GFP_KERNEL))
8787                 return sa_nodemask;
8788         if (!alloc_cpumask_var(&d->this_core_map, GFP_KERNEL))
8789                 return sa_this_sibling_map;
8790         if (!alloc_cpumask_var(&d->send_covered, GFP_KERNEL))
8791                 return sa_this_core_map;
8792         if (!alloc_cpumask_var(&d->tmpmask, GFP_KERNEL))
8793                 return sa_send_covered;
8794         d->rd = alloc_rootdomain();
8795         if (!d->rd) {
8796                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
8797                 return sa_tmpmask;
8798         }
8799         return sa_rootdomain;
8800 }
8801
8802 static struct sched_domain *__build_numa_sched_domains(struct s_data *d,
8803         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr, int i)
8804 {
8805         struct sched_domain *sd = NULL;
8806 #ifdef CONFIG_NUMA
8807         struct sched_domain *parent;
8808
8809         d->sd_allnodes = 0;
8810         if (cpumask_weight(cpu_map) >
8811             SD_NODES_PER_DOMAIN * cpumask_weight(d->nodemask)) {
8812                 sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
8813                 SD_INIT(sd, ALLNODES);
8814                 set_domain_attribute(sd, attr);
8815                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
8816                 cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8817                 d->sd_allnodes = 1;
8818         }
8819         parent = sd;
8820
8821         sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
8822         SD_INIT(sd, NODE);
8823         set_domain_attribute(sd, attr);
8824         sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
8825         sd->parent = parent;
8826         if (parent)
8827                 parent->child = sd;
8828         cpumask_and(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(sd), cpu_map);
8829 #endif
8830         return sd;
8831 }
8832
8833 static struct sched_domain *__build_cpu_sched_domain(struct s_data *d,
8834         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8835         struct sched_domain *parent, int i)
8836 {
8837         struct sched_domain *sd;
8838         sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8839         SD_INIT(sd, CPU);
8840         set_domain_attribute(sd, attr);
8841         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), d->nodemask);
8842         sd->parent = parent;
8843         if (parent)
8844                 parent->child = sd;
8845         cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8846         return sd;
8847 }
8848
8849 static struct sched_domain *__build_mc_sched_domain(struct s_data *d,
8850         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8851         struct sched_domain *parent, int i)
8852 {
8853         struct sched_domain *sd = parent;
8854 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8855         sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8856         SD_INIT(sd, MC);
8857         set_domain_attribute(sd, attr);
8858         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, cpu_coregroup_mask(i));
8859         sd->parent = parent;
8860         parent->child = sd;
8861         cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8862 #endif
8863         return sd;
8864 }
8865
8866 static struct sched_domain *__build_smt_sched_domain(struct s_data *d,
8867         const struct cpumask *cpu_map, struct sched_domain_attr *attr,
8868         struct sched_domain *parent, int i)
8869 {
8870         struct sched_domain *sd = parent;
8871 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8872         sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8873         SD_INIT(sd, SIBLING);
8874         set_domain_attribute(sd, attr);
8875         cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map, topology_thread_cpumask(i));
8876         sd->parent = parent;
8877         parent->child = sd;
8878         cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, d->tmpmask);
8879 #endif
8880         return sd;
8881 }
8882
8883 static void build_sched_groups(struct s_data *d, enum sched_domain_level l,
8884                                const struct cpumask *cpu_map, int cpu)
8885 {
8886         switch (l) {
8887 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8888         case SD_LV_SIBLING: /* set up CPU (sibling) groups */
8889                 cpumask_and(d->this_sibling_map, cpu_map,
8890                             topology_thread_cpumask(cpu));
8891                 if (cpu == cpumask_first(d->this_sibling_map))
8892                         init_sched_build_groups(d->this_sibling_map, cpu_map,
8893                                                 &cpu_to_cpu_group,
8894                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8895                 break;
8896 #endif
8897 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8898         case SD_LV_MC: /* set up multi-core groups */
8899                 cpumask_and(d->this_core_map, cpu_map, cpu_coregroup_mask(cpu));
8900                 if (cpu == cpumask_first(d->this_core_map))
8901                         init_sched_build_groups(d->this_core_map, cpu_map,
8902                                                 &cpu_to_core_group,
8903                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8904                 break;
8905 #endif
8906         case SD_LV_CPU: /* set up physical groups */
8907                 cpumask_and(d->nodemask, cpumask_of_node(cpu), cpu_map);
8908                 if (!cpumask_empty(d->nodemask))
8909                         init_sched_build_groups(d->nodemask, cpu_map,
8910                                                 &cpu_to_phys_group,
8911                                                 d->send_covered, d->tmpmask);
8912                 break;
8913 #ifdef CONFIG_NUMA
8914         case SD_LV_ALLNODES:
8915                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map, &cpu_to_allnodes_group,
8916                                         d->send_covered, d->tmpmask);
8917                 break;
8918 #endif
8919         default:
8920                 break;
8921         }
8922 }
8923
8924 /*
8925  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
8926  * to the individual cpus
8927  */
8928 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8929                                  struct sched_domain_attr *attr)
8930 {
8931         enum s_alloc alloc_state = sa_none;
8932         struct s_data d;
8933         struct sched_domain *sd;
8934         int i;
8935 #ifdef CONFIG_NUMA
8936         d.sd_allnodes = 0;
8937 #endif
8938
8939         alloc_state = __visit_domain_allocation_hell(&d, cpu_map);
8940         if (alloc_state != sa_rootdomain)
8941                 goto error;
8942         alloc_state = sa_sched_groups;
8943
8944         /*
8945          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
8946          */
8947         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8948                 cpumask_and(d.nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)),
8949                             cpu_map);
8950
8951                 sd = __build_numa_sched_domains(&d, cpu_map, attr, i);
8952                 sd = __build_cpu_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8953                 sd = __build_mc_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8954                 sd = __build_smt_sched_domain(&d, cpu_map, attr, sd, i);
8955         }
8956
8957         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8958                 build_sched_groups(&d, SD_LV_SIBLING, cpu_map, i);
8959                 build_sched_groups(&d, SD_LV_MC, cpu_map, i);
8960         }
8961
8962         /* Set up physical groups */
8963         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8964                 build_sched_groups(&d, SD_LV_CPU, cpu_map, i);
8965
8966 #ifdef CONFIG_NUMA
8967         /* Set up node groups */
8968         if (d.sd_allnodes)
8969                 build_sched_groups(&d, SD_LV_ALLNODES, cpu_map, 0);
8970
8971         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8972                 if (build_numa_sched_groups(&d, cpu_map, i))
8973                         goto error;
8974 #endif
8975
8976         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8977 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8978         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8979                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8980                 init_sched_groups_power(i, sd);
8981         }
8982 #endif
8983 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8984         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8985                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8986                 init_sched_groups_power(i, sd);
8987         }
8988 #endif
8989
8990         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8991                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8992                 init_sched_groups_power(i, sd);
8993         }
8994
8995 #ifdef CONFIG_NUMA
8996         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8997                 init_numa_sched_groups_power(d.sched_group_nodes[i]);
8998
8999         if (d.sd_allnodes) {
9000                 struct sched_group *sg;
9001
9002                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
9003                                                                 d.tmpmask);
9004                 init_numa_sched_groups_power(sg);
9005         }
9006 #endif
9007
9008         /* Attach the domains */
9009         for_each_cpu(i, cpu_map) {
9010 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9011                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
9012 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
9013                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
9014 #else
9015                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
9016 #endif
9017                 cpu_attach_domain(sd, d.rd, i);
9018         }
9019
9020         d.sched_group_nodes = NULL; /* don't free this we still need it */
9021         __free_domain_allocs(&d, sa_tmpmask, cpu_map);
9022         return 0;
9023
9024 error:
9025         __free_domain_allocs(&d, alloc_state, cpu_map);
9026         return -ENOMEM;
9027 }
9028
9029 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9030 {
9031         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
9032 }
9033
9034 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
9035 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
9036 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
9037                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
9038
9039 /*
9040  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
9041  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
9042  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
9043  */
9044 static cpumask_var_t fallback_doms;
9045
9046 /*
9047  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
9048  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
9049  * or 0 if it stayed the same.
9050  */
9051 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
9052 {
9053         return 0;
9054 }
9055
9056 /*
9057  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
9058  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
9059  * exclude other special cases in the future.
9060  */
9061 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9062 {
9063         int err;
9064
9065         arch_update_cpu_topology();
9066         ndoms_cur = 1;
9067         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
9068         if (!doms_cur)
9069                 doms_cur = fallback_doms;
9070         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
9071         dattr_cur = NULL;
9072         err = build_sched_domains(doms_cur);
9073         register_sched_domain_sysctl();
9074
9075         return err;
9076 }
9077
9078 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
9079                                        struct cpumask *tmpmask)
9080 {
9081         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
9082 }
9083
9084 /*
9085  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
9086  * These cpus will now be attached to the NULL domain
9087  */
9088 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
9089 {
9090         /* Save because hotplug lock held. */
9091         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
9092         int i;
9093
9094         for_each_cpu(i, cpu_map)
9095                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
9096         synchronize_sched();
9097         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
9098 }
9099
9100 /* handle null as "default" */
9101 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
9102                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
9103 {
9104         struct sched_domain_attr tmp;
9105
9106         /* fast path */
9107         if (!new && !cur)
9108                 return 1;
9109
9110         tmp = SD_ATTR_INIT;
9111         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
9112                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
9113                         sizeof(struct sched_domain_attr));
9114 }
9115
9116 /*
9117  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
9118  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
9119  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
9120  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
9121  *
9122  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
9123  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
9124  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
9125  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
9126  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
9127  * it as it is.
9128  *
9129  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
9130  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
9131  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
9132  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
9133  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
9134  * to be rebuilt.
9135  *
9136  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
9137  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
9138  * and it will not create the default domain.
9139  *
9140  * Call with hotplug lock held
9141  */
9142 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
9143 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
9144                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
9145 {
9146         int i, j, n;
9147         int new_topology;
9148
9149         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9150
9151         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
9152         unregister_sched_domain_sysctl();
9153
9154         /* Let architecture update cpu core mappings. */
9155         new_topology = arch_update_cpu_topology();
9156
9157         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
9158
9159         /* Destroy deleted domains */
9160         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
9161                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
9162                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
9163                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
9164                                 goto match1;
9165                 }
9166                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
9167                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
9168 match1:
9169                 ;
9170         }
9171
9172         if (doms_new == NULL) {
9173                 ndoms_cur = 0;
9174                 doms_new = fallback_doms;
9175                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
9176                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
9177         }
9178
9179         /* Build new domains */
9180         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
9181                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
9182                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
9183                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
9184                                 goto match2;
9185                 }
9186                 /* no match - add a new doms_new */
9187                 __build_sched_domains(doms_new + i,
9188                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
9189 match2:
9190                 ;
9191         }
9192
9193         /* Remember the new sched domains */
9194         if (doms_cur != fallback_doms)
9195                 kfree(doms_cur);
9196         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
9197         doms_cur = doms_new;
9198         dattr_cur = dattr_new;
9199         ndoms_cur = ndoms_new;
9200
9201         register_sched_domain_sysctl();
9202
9203         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9204 }
9205
9206 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
9207 static void arch_reinit_sched_domains(void)
9208 {
9209         get_online_cpus();
9210
9211         /* Destroy domains first to force the rebuild */
9212         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
9213
9214         rebuild_sched_domains();
9215         put_online_cpus();
9216 }
9217
9218 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
9219 {
9220         unsigned int level = 0;
9221
9222         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
9223                 return -EINVAL;
9224
9225         /*
9226          * level is always be positive so don't check for
9227          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
9228          * What happens on 0 or 1 byte write,
9229          * need to check for count as well?
9230          */
9231
9232         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
9233                 return -EINVAL;
9234
9235         if (smt)
9236                 sched_smt_power_savings = level;
9237         else
9238                 sched_mc_power_savings = level;
9239
9240         arch_reinit_sched_domains();
9241
9242         return count;
9243 }
9244
9245 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9246 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
9247                                            char *page)
9248 {
9249         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
9250 }
9251 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
9252                                             const char *buf, size_t count)
9253 {
9254         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
9255 }
9256 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
9257                          sched_mc_power_savings_show,
9258                          sched_mc_power_savings_store);
9259 #endif
9260
9261 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9262 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
9263                                             char *page)
9264 {
9265         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
9266 }
9267 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
9268                                              const char *buf, size_t count)
9269 {
9270         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
9271 }
9272 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
9273                    sched_smt_power_savings_show,
9274                    sched_smt_power_savings_store);
9275 #endif
9276
9277 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
9278 {
9279         int err = 0;
9280
9281 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
9282         if (smt_capable())
9283                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9284                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
9285 #endif
9286 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
9287         if (!err && mc_capable())
9288                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
9289                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
9290 #endif
9291         return err;
9292 }
9293 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
9294
9295 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9296 /*
9297  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
9298  * When cpusets are enabled they take over this function.
9299  */
9300 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
9301                                 unsigned long action, void *hcpu)
9302 {
9303         switch (action) {
9304         case CPU_ONLINE:
9305         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9306         case CPU_DEAD:
9307         case CPU_DEAD_FROZEN:
9308                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
9309                 return NOTIFY_OK;
9310
9311         default:
9312                 return NOTIFY_DONE;
9313         }
9314 }
9315 #endif
9316
9317 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
9318                                 unsigned long action, void *hcpu)
9319 {
9320         int cpu = (int)(long)hcpu;
9321
9322         switch (action) {
9323         case CPU_DOWN_PREPARE:
9324         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
9325                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
9326                 return NOTIFY_OK;
9327
9328         case CPU_DOWN_FAILED:
9329         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
9330         case CPU_ONLINE:
9331         case CPU_ONLINE_FROZEN:
9332                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
9333                 return NOTIFY_OK;
9334
9335         default:
9336                 return NOTIFY_DONE;
9337         }
9338 }
9339
9340 void __init sched_init_smp(void)
9341 {
9342         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
9343
9344         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
9345
9346 #if defined(CONFIG_NUMA)
9347         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
9348                                                                 GFP_KERNEL);
9349         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
9350 #endif
9351         get_online_cpus();
9352         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
9353         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
9354         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
9355         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
9356                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
9357         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
9358         put_online_cpus();
9359
9360 #ifndef CONFIG_CPUSETS
9361         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
9362         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
9363 #endif
9364
9365         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
9366         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
9367
9368         init_hrtick();
9369
9370         /* Move init over to a non-isolated CPU */
9371         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
9372                 BUG();
9373         sched_init_granularity();
9374         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
9375
9376         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
9377         init_sched_rt_class();
9378 }
9379 #else
9380 void __init sched_init_smp(void)
9381 {
9382         sched_init_granularity();
9383 }
9384 #endif /* CONFIG_SMP */
9385
9386 const_debug unsigned int sysctl_timer_migration = 1;
9387
9388 int in_sched_functions(unsigned long addr)
9389 {
9390         return in_lock_functions(addr) ||
9391                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
9392                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
9393 }
9394
9395 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
9396 {
9397         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
9398         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
9399 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9400         cfs_rq->rq = rq;
9401 #endif
9402         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
9403 }
9404
9405 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
9406 {
9407         struct rt_prio_array *array;
9408         int i;
9409
9410         array = &rt_rq->active;
9411         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
9412                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
9413                 __clear_bit(i, array->bitmap);
9414         }
9415         /* delimiter for bitsearch: */
9416         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
9417
9418 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9419         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
9420 #ifdef CONFIG_SMP
9421         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
9422 #endif
9423 #endif
9424 #ifdef CONFIG_SMP
9425         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
9426         rt_rq->overloaded = 0;
9427         plist_head_init(&rt_rq->pushable_tasks, &rq->lock);
9428 #endif
9429
9430         rt_rq->rt_time = 0;
9431         rt_rq->rt_throttled = 0;
9432         rt_rq->rt_runtime = 0;
9433         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9434
9435 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9436         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
9437         rt_rq->rq = rq;
9438 #endif
9439 }
9440
9441 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9442 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
9443                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
9444                                 struct sched_entity *parent)
9445 {
9446         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9447         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
9448         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
9449         cfs_rq->tg = tg;
9450         if (add)
9451                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
9452
9453         tg->se[cpu] = se;
9454         /* se could be NULL for init_task_group */
9455         if (!se)
9456                 return;
9457
9458         if (!parent)
9459                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
9460         else
9461                 se->cfs_rq = parent->my_q;
9462
9463         se->my_q = cfs_rq;
9464         se->load.weight = tg->shares;
9465         se->load.inv_weight = 0;
9466         se->parent = parent;
9467 }
9468 #endif
9469
9470 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9471 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
9472                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
9473                 struct sched_rt_entity *parent)
9474 {
9475         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
9476
9477         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
9478         init_rt_rq(rt_rq, rq);
9479         rt_rq->tg = tg;
9480         rt_rq->rt_se = rt_se;
9481         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9482         if (add)
9483                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
9484
9485         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
9486         if (!rt_se)
9487                 return;
9488
9489         if (!parent)
9490                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
9491         else
9492                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
9493
9494         rt_se->my_q = rt_rq;
9495         rt_se->parent = parent;
9496         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
9497 }
9498 #endif
9499
9500 void __init sched_init(void)
9501 {
9502         int i, j;
9503         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
9504
9505 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9506         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9507 #endif
9508 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9509         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9510 #endif
9511 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9512         alloc_size *= 2;
9513 #endif
9514 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9515         alloc_size += num_possible_cpus() * cpumask_size();
9516 #endif
9517         /*
9518          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
9519          * we use alloc_bootmem().
9520          */
9521         if (alloc_size) {
9522                 ptr = (unsigned long)kzalloc(alloc_size, GFP_NOWAIT);
9523
9524 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9525                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9526                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9527
9528                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9529                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9530
9531 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9532                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
9533                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9534
9535                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
9536                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9537 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9538 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9539 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9540                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9541                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9542
9543                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9544                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9545
9546 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9547                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
9548                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9549
9550                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
9551                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
9552 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9553 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9554 #ifdef CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK
9555                 for_each_possible_cpu(i) {
9556                         per_cpu(load_balance_tmpmask, i) = (void *)ptr;
9557                         ptr += cpumask_size();
9558                 }
9559 #endif /* CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9560         }
9561
9562 #ifdef CONFIG_SMP
9563         init_defrootdomain();
9564 #endif
9565
9566         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
9567                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9568
9569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9570         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
9571                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
9572 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9573         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
9574                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
9575 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9576 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9577
9578 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9579         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
9580         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
9581
9582 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9583         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
9584         init_task_group.parent = &root_task_group;
9585         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
9586 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
9587 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9588
9589         for_each_possible_cpu(i) {
9590                 struct rq *rq;
9591
9592                 rq = cpu_rq(i);
9593                 spin_lock_init(&rq->lock);
9594                 rq->nr_running = 0;
9595                 rq->calc_load_active = 0;
9596                 rq->calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9597                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
9598                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
9599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9600                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
9601                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
9602 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9603                 /*
9604                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
9605                  *
9606                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
9607                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
9608                  * system cpu resource is divided among the tasks of
9609                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
9610                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
9611                  * (se->load.weight).
9612                  *
9613                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
9614                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
9615                  * then A0's share of the cpu resource is:
9616                  *
9617                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
9618                  *
9619                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
9620                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
9621                  */
9622                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
9623 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9624                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
9625                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
9626                 /*
9627                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
9628                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
9629                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
9630                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
9631                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
9632                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
9633                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
9634                  * (init_tg_cfs_rq) and having one entity represent this group of
9635                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
9636                  */
9637                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
9638                                 &per_cpu(init_tg_cfs_rq, i),
9639                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
9640                                 root_task_group.se[i]);
9641
9642 #endif
9643 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9644
9645                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
9646 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9647                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
9648 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9649                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
9650 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
9651                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
9652                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
9653                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
9654                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
9655                                 root_task_group.rt_se[i]);
9656 #endif
9657 #endif
9658
9659                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
9660                         rq->cpu_load[j] = 0;
9661 #ifdef CONFIG_SMP
9662                 rq->sd = NULL;
9663                 rq->rd = NULL;
9664                 rq->post_schedule = 0;
9665                 rq->active_balance = 0;
9666                 rq->next_balance = jiffies;
9667                 rq->push_cpu = 0;
9668                 rq->cpu = i;
9669                 rq->online = 0;
9670                 rq->migration_thread = NULL;
9671                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
9672                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
9673 #endif
9674                 init_rq_hrtick(rq);
9675                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
9676         }
9677
9678         set_load_weight(&init_task);
9679
9680 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
9681         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
9682 #endif
9683
9684 #ifdef CONFIG_SMP
9685         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
9686 #endif
9687
9688 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
9689         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
9690 #endif
9691
9692         /*
9693          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
9694          */
9695         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
9696         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
9697
9698         /*
9699          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
9700          * called from this thread, however somewhere below it might be,
9701          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
9702          * when this runqueue becomes "idle".
9703          */
9704         init_idle(current, smp_processor_id());
9705
9706         calc_load_update = jiffies + LOAD_FREQ;
9707
9708         /*
9709          * During early bootup we pretend to be a normal task:
9710          */
9711         current->sched_class = &fair_sched_class;
9712
9713         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
9714         alloc_cpumask_var(&nohz_cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9715 #ifdef CONFIG_SMP
9716 #ifdef CONFIG_NO_HZ
9717         alloc_cpumask_var(&nohz.cpu_mask, GFP_NOWAIT);
9718         alloc_cpumask_var(&nohz.ilb_grp_nohz_mask, GFP_NOWAIT);
9719 #endif
9720         alloc_cpumask_var(&cpu_isolated_map, GFP_NOWAIT);
9721 #endif /* SMP */
9722
9723         perf_counter_init();
9724
9725         scheduler_running = 1;
9726 }
9727
9728 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
9729 static inline int preempt_count_equals(int preempt_offset)
9730 {
9731         int nested = preempt_count() & ~PREEMPT_ACTIVE;
9732
9733         return (nested == PREEMPT_INATOMIC_BASE + preempt_offset);
9734 }
9735
9736 void __might_sleep(char *file, int line, int preempt_offset)
9737 {
9738 #ifdef in_atomic
9739         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
9740
9741         if ((preempt_count_equals(preempt_offset) && !irqs_disabled()) ||
9742             system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
9743                 return;
9744         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
9745                 return;
9746         prev_jiffy = jiffies;
9747
9748         printk(KERN_ERR
9749                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
9750                         file, line);
9751         printk(KERN_ERR
9752                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
9753                         in_atomic(), irqs_disabled(),
9754                         current->pid, current->comm);
9755
9756         debug_show_held_locks(current);
9757         if (irqs_disabled())
9758                 print_irqtrace_events(current);
9759         dump_stack();
9760 #endif
9761 }
9762 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
9763 #endif
9764
9765 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
9766 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
9767 {
9768         int on_rq;
9769
9770         update_rq_clock(rq);
9771         on_rq = p->se.on_rq;
9772         if (on_rq)
9773                 deactivate_task(rq, p, 0);
9774         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
9775         if (on_rq) {
9776                 activate_task(rq, p, 0);
9777                 resched_task(rq->curr);
9778         }
9779 }
9780
9781 void normalize_rt_tasks(void)
9782 {
9783         struct task_struct *g, *p;
9784         unsigned long flags;
9785         struct rq *rq;
9786
9787         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
9788         do_each_thread(g, p) {
9789                 /*
9790                  * Only normalize user tasks:
9791                  */
9792                 if (!p->mm)
9793                         continue;
9794
9795                 p->se.exec_start                = 0;
9796 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
9797                 p->se.wait_start                = 0;
9798                 p->se.sleep_start               = 0;
9799                 p->se.block_start               = 0;
9800 #endif
9801
9802                 if (!rt_task(p)) {
9803                         /*
9804                          * Renice negative nice level userspace
9805                          * tasks back to 0:
9806                          */
9807                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
9808                                 set_user_nice(p, 0);
9809                         continue;
9810                 }
9811
9812                 spin_lock(&p->pi_lock);
9813                 rq = __task_rq_lock(p);
9814
9815                 normalize_task(rq, p);
9816
9817                 __task_rq_unlock(rq);
9818                 spin_unlock(&p->pi_lock);
9819         } while_each_thread(g, p);
9820
9821         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
9822 }
9823
9824 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
9825
9826 #ifdef CONFIG_IA64
9827 /*
9828  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
9829  *
9830  * They can only be called when the whole system has been
9831  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
9832  * activity can take place. Using them for anything else would
9833  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
9834  * under any other configuration.
9835  */
9836
9837 /**
9838  * curr_task - return the current task for a given cpu.
9839  * @cpu: the processor in question.
9840  *
9841  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9842  */
9843 struct task_struct *curr_task(int cpu)
9844 {
9845         return cpu_curr(cpu);
9846 }
9847
9848 /**
9849  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
9850  * @cpu: the processor in question.
9851  * @p: the task pointer to set.
9852  *
9853  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
9854  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
9855  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
9856  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
9857  * and caller must save the original value of the current task (see
9858  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
9859  * re-starting the system.
9860  *
9861  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
9862  */
9863 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
9864 {
9865         cpu_curr(cpu) = p;
9866 }
9867
9868 #endif
9869
9870 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9871 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9872 {
9873         int i;
9874
9875         for_each_possible_cpu(i) {
9876                 if (tg->cfs_rq)
9877                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
9878                 if (tg->se)
9879                         kfree(tg->se[i]);
9880         }
9881
9882         kfree(tg->cfs_rq);
9883         kfree(tg->se);
9884 }
9885
9886 static
9887 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9888 {
9889         struct cfs_rq *cfs_rq;
9890         struct sched_entity *se;
9891         struct rq *rq;
9892         int i;
9893
9894         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9895         if (!tg->cfs_rq)
9896                 goto err;
9897         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9898         if (!tg->se)
9899                 goto err;
9900
9901         tg->shares = NICE_0_LOAD;
9902
9903         for_each_possible_cpu(i) {
9904                 rq = cpu_rq(i);
9905
9906                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
9907                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9908                 if (!cfs_rq)
9909                         goto err;
9910
9911                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
9912                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9913                 if (!se)
9914                         goto err;
9915
9916                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
9917         }
9918
9919         return 1;
9920
9921  err:
9922         return 0;
9923 }
9924
9925 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9926 {
9927         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
9928                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9929 }
9930
9931 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9932 {
9933         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9934 }
9935 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9936 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9937 {
9938 }
9939
9940 static inline
9941 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9942 {
9943         return 1;
9944 }
9945
9946 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9947 {
9948 }
9949
9950 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9951 {
9952 }
9953 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9954
9955 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9956 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9957 {
9958         int i;
9959
9960         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9961
9962         for_each_possible_cpu(i) {
9963                 if (tg->rt_rq)
9964                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9965                 if (tg->rt_se)
9966                         kfree(tg->rt_se[i]);
9967         }
9968
9969         kfree(tg->rt_rq);
9970         kfree(tg->rt_se);
9971 }
9972
9973 static
9974 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9975 {
9976         struct rt_rq *rt_rq;
9977         struct sched_rt_entity *rt_se;
9978         struct rq *rq;
9979         int i;
9980
9981         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9982         if (!tg->rt_rq)
9983                 goto err;
9984         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9985         if (!tg->rt_se)
9986                 goto err;
9987
9988         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9989                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9990
9991         for_each_possible_cpu(i) {
9992                 rq = cpu_rq(i);
9993
9994                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9995                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9996                 if (!rt_rq)
9997                         goto err;
9998
9999                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
10000                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
10001                 if (!rt_se)
10002                         goto err;
10003
10004                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
10005         }
10006
10007         return 1;
10008
10009  err:
10010         return 0;
10011 }
10012
10013 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10014 {
10015         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
10016                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
10017 }
10018
10019 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10020 {
10021         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
10022 }
10023 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10024 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
10025 {
10026 }
10027
10028 static inline
10029 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
10030 {
10031         return 1;
10032 }
10033
10034 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10035 {
10036 }
10037
10038 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
10039 {
10040 }
10041 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10042
10043 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
10044 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
10045 {
10046         free_fair_sched_group(tg);
10047         free_rt_sched_group(tg);
10048         kfree(tg);
10049 }
10050
10051 /* allocate runqueue etc for a new task group */
10052 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
10053 {
10054         struct task_group *tg;
10055         unsigned long flags;
10056         int i;
10057
10058         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
10059         if (!tg)
10060                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10061
10062         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
10063                 goto err;
10064
10065         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
10066                 goto err;
10067
10068         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10069         for_each_possible_cpu(i) {
10070                 register_fair_sched_group(tg, i);
10071                 register_rt_sched_group(tg, i);
10072         }
10073         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
10074
10075         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
10076
10077         tg->parent = parent;
10078         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
10079         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
10080         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10081
10082         return tg;
10083
10084 err:
10085         free_sched_group(tg);
10086         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10087 }
10088
10089 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
10090 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
10091 {
10092         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
10093         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
10094 }
10095
10096 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
10097 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
10098 {
10099         unsigned long flags;
10100         int i;
10101
10102         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10103         for_each_possible_cpu(i) {
10104                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10105                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
10106         }
10107         list_del_rcu(&tg->list);
10108         list_del_rcu(&tg->siblings);
10109         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10110
10111         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
10112         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
10113 }
10114
10115 /* change task's runqueue when it moves between groups.
10116  *      The caller of this function should have put the task in its new group
10117  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
10118  *      reflect its new group.
10119  */
10120 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
10121 {
10122         int on_rq, running;
10123         unsigned long flags;
10124         struct rq *rq;
10125
10126         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
10127
10128         update_rq_clock(rq);
10129
10130         running = task_current(rq, tsk);
10131         on_rq = tsk->se.on_rq;
10132
10133         if (on_rq)
10134                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
10135         if (unlikely(running))
10136                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
10137
10138         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
10139
10140 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10141         if (tsk->sched_class->moved_group)
10142                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
10143 #endif
10144
10145         if (unlikely(running))
10146                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
10147         if (on_rq)
10148                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
10149
10150         task_rq_unlock(rq, &flags);
10151 }
10152 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
10153
10154 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10155 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10156 {
10157         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10158         int on_rq;
10159
10160         on_rq = se->on_rq;
10161         if (on_rq)
10162                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
10163
10164         se->load.weight = shares;
10165         se->load.inv_weight = 0;
10166
10167         if (on_rq)
10168                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
10169 }
10170
10171 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
10172 {
10173         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
10174         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
10175         unsigned long flags;
10176
10177         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
10178         __set_se_shares(se, shares);
10179         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
10180 }
10181
10182 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
10183
10184 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
10185 {
10186         int i;
10187         unsigned long flags;
10188
10189         /*
10190          * We can't change the weight of the root cgroup.
10191          */
10192         if (!tg->se[0])
10193                 return -EINVAL;
10194
10195         if (shares < MIN_SHARES)
10196                 shares = MIN_SHARES;
10197         else if (shares > MAX_SHARES)
10198                 shares = MAX_SHARES;
10199
10200         mutex_lock(&shares_mutex);
10201         if (tg->shares == shares)
10202                 goto done;
10203
10204         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10205         for_each_possible_cpu(i)
10206                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
10207         list_del_rcu(&tg->siblings);
10208         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10209
10210         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
10211         synchronize_sched();
10212
10213         /*
10214          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
10215          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
10216          */
10217         tg->shares = shares;
10218         for_each_possible_cpu(i) {
10219                 /*
10220                  * force a rebalance
10221                  */
10222                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
10223                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
10224         }
10225
10226         /*
10227          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
10228          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
10229          */
10230         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
10231         for_each_possible_cpu(i)
10232                 register_fair_sched_group(tg, i);
10233         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
10234         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
10235 done:
10236         mutex_unlock(&shares_mutex);
10237         return 0;
10238 }
10239
10240 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
10241 {
10242         return tg->shares;
10243 }
10244 #endif
10245
10246 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10247 /*
10248  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
10249  */
10250 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
10251
10252 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
10253 {
10254         if (runtime == RUNTIME_INF)
10255                 return 1ULL << 20;
10256
10257         return div64_u64(runtime << 20, period);
10258 }
10259
10260 /* Must be called with tasklist_lock held */
10261 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
10262 {
10263         struct task_struct *g, *p;
10264
10265         do_each_thread(g, p) {
10266                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
10267                         return 1;
10268         } while_each_thread(g, p);
10269
10270         return 0;
10271 }
10272
10273 struct rt_schedulable_data {
10274         struct task_group *tg;
10275         u64 rt_period;
10276         u64 rt_runtime;
10277 };
10278
10279 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
10280 {
10281         struct rt_schedulable_data *d = data;
10282         struct task_group *child;
10283         unsigned long total, sum = 0;
10284         u64 period, runtime;
10285
10286         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10287         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10288
10289         if (tg == d->tg) {
10290                 period = d->rt_period;
10291                 runtime = d->rt_runtime;
10292         }
10293
10294 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
10295         if (tg == &root_task_group) {
10296                 period = global_rt_period();
10297                 runtime = global_rt_runtime();
10298         }
10299 #endif
10300
10301         /*
10302          * Cannot have more runtime than the period.
10303          */
10304         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10305                 return -EINVAL;
10306
10307         /*
10308          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
10309          */
10310         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
10311                 return -EBUSY;
10312
10313         total = to_ratio(period, runtime);
10314
10315         /*
10316          * Nobody can have more than the global setting allows.
10317          */
10318         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
10319                 return -EINVAL;
10320
10321         /*
10322          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
10323          */
10324         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
10325                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
10326                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
10327
10328                 if (child == d->tg) {
10329                         period = d->rt_period;
10330                         runtime = d->rt_runtime;
10331                 }
10332
10333                 sum += to_ratio(period, runtime);
10334         }
10335
10336         if (sum > total)
10337                 return -EINVAL;
10338
10339         return 0;
10340 }
10341
10342 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
10343 {
10344         struct rt_schedulable_data data = {
10345                 .tg = tg,
10346                 .rt_period = period,
10347                 .rt_runtime = runtime,
10348         };
10349
10350         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
10351 }
10352
10353 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
10354                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
10355 {
10356         int i, err = 0;
10357
10358         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10359         read_lock(&tasklist_lock);
10360         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
10361         if (err)
10362                 goto unlock;
10363
10364         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10365         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
10366         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
10367
10368         for_each_possible_cpu(i) {
10369                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
10370
10371                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10372                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
10373                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10374         }
10375         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
10376  unlock:
10377         read_unlock(&tasklist_lock);
10378         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10379
10380         return err;
10381 }
10382
10383 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
10384 {
10385         u64 rt_runtime, rt_period;
10386
10387         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10388         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
10389         if (rt_runtime_us < 0)
10390                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
10391
10392         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10393 }
10394
10395 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
10396 {
10397         u64 rt_runtime_us;
10398
10399         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
10400                 return -1;
10401
10402         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10403         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
10404         return rt_runtime_us;
10405 }
10406
10407 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
10408 {
10409         u64 rt_runtime, rt_period;
10410
10411         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
10412         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
10413
10414         if (rt_period == 0)
10415                 return -EINVAL;
10416
10417         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
10418 }
10419
10420 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
10421 {
10422         u64 rt_period_us;
10423
10424         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
10425         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
10426         return rt_period_us;
10427 }
10428
10429 static int sched_rt_global_constraints(void)
10430 {
10431         u64 runtime, period;
10432         int ret = 0;
10433
10434         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10435                 return -EINVAL;
10436
10437         runtime = global_rt_runtime();
10438         period = global_rt_period();
10439
10440         /*
10441          * Sanity check on the sysctl variables.
10442          */
10443         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
10444                 return -EINVAL;
10445
10446         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
10447         read_lock(&tasklist_lock);
10448         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
10449         read_unlock(&tasklist_lock);
10450         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
10451
10452         return ret;
10453 }
10454
10455 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
10456 {
10457         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
10458         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
10459                 return 0;
10460
10461         return 1;
10462 }
10463
10464 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10465 static int sched_rt_global_constraints(void)
10466 {
10467         unsigned long flags;
10468         int i;
10469
10470         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
10471                 return -EINVAL;
10472
10473         /*
10474          * There's always some RT tasks in the root group
10475          * -- migration, kstopmachine etc..
10476          */
10477         if (sysctl_sched_rt_runtime == 0)
10478                 return -EBUSY;
10479
10480         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10481         for_each_possible_cpu(i) {
10482                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
10483
10484                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10485                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
10486                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
10487         }
10488         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
10489
10490         return 0;
10491 }
10492 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10493
10494 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
10495                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
10496                 loff_t *ppos)
10497 {
10498         int ret;
10499         int old_period, old_runtime;
10500         static DEFINE_MUTEX(mutex);
10501
10502         mutex_lock(&mutex);
10503         old_period = sysctl_sched_rt_period;
10504         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
10505
10506         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
10507
10508         if (!ret && write) {
10509                 ret = sched_rt_global_constraints();
10510                 if (ret) {
10511                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
10512                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
10513                 } else {
10514                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
10515                         def_rt_bandwidth.rt_period =
10516                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
10517                 }
10518         }
10519         mutex_unlock(&mutex);
10520
10521         return ret;
10522 }
10523
10524 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
10525
10526 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
10527 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
10528 {
10529         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
10530                             struct task_group, css);
10531 }
10532
10533 static struct cgroup_subsys_state *
10534 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10535 {
10536         struct task_group *tg, *parent;
10537
10538         if (!cgrp->parent) {
10539                 /* This is early initialization for the top cgroup */
10540                 return &init_task_group.css;
10541         }
10542
10543         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
10544         tg = sched_create_group(parent);
10545         if (IS_ERR(tg))
10546                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
10547
10548         return &tg->css;
10549 }
10550
10551 static void
10552 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10553 {
10554         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10555
10556         sched_destroy_group(tg);
10557 }
10558
10559 static int
10560 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10561                       struct task_struct *tsk)
10562 {
10563 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10564         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
10565                 return -EINVAL;
10566 #else
10567         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
10568         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
10569                 return -EINVAL;
10570 #endif
10571
10572         return 0;
10573 }
10574
10575 static void
10576 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
10577                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
10578 {
10579         sched_move_task(tsk);
10580 }
10581
10582 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10583 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10584                                 u64 shareval)
10585 {
10586         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
10587 }
10588
10589 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10590 {
10591         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
10592
10593         return (u64) tg->shares;
10594 }
10595 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
10596
10597 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10598 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10599                                 s64 val)
10600 {
10601         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
10602 }
10603
10604 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10605 {
10606         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
10607 }
10608
10609 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10610                 u64 rt_period_us)
10611 {
10612         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
10613 }
10614
10615 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10616 {
10617         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
10618 }
10619 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
10620
10621 static struct cftype cpu_files[] = {
10622 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
10623         {
10624                 .name = "shares",
10625                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
10626                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
10627         },
10628 #endif
10629 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
10630         {
10631                 .name = "rt_runtime_us",
10632                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
10633                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
10634         },
10635         {
10636                 .name = "rt_period_us",
10637                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
10638                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
10639         },
10640 #endif
10641 };
10642
10643 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
10644 {
10645         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
10646 }
10647
10648 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
10649         .name           = "cpu",
10650         .create         = cpu_cgroup_create,
10651         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
10652         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
10653         .attach         = cpu_cgroup_attach,
10654         .populate       = cpu_cgroup_populate,
10655         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
10656         .early_init     = 1,
10657 };
10658
10659 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
10660
10661 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
10662
10663 /*
10664  * CPU accounting code for task groups.
10665  *
10666  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
10667  * (balbir@in.ibm.com).
10668  */
10669
10670 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
10671 struct cpuacct {
10672         struct cgroup_subsys_state css;
10673         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
10674         u64 *cpuusage;
10675         struct percpu_counter cpustat[CPUACCT_STAT_NSTATS];
10676         struct cpuacct *parent;
10677 };
10678
10679 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
10680
10681 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
10682 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
10683 {
10684         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
10685                             struct cpuacct, css);
10686 }
10687
10688 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
10689 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
10690 {
10691         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
10692                             struct cpuacct, css);
10693 }
10694
10695 /* create a new cpu accounting group */
10696 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
10697         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10698 {
10699         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
10700         int i;
10701
10702         if (!ca)
10703                 goto out;
10704
10705         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
10706         if (!ca->cpuusage)
10707                 goto out_free_ca;
10708
10709         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10710                 if (percpu_counter_init(&ca->cpustat[i], 0))
10711                         goto out_free_counters;
10712
10713         if (cgrp->parent)
10714                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
10715
10716         return &ca->css;
10717
10718 out_free_counters:
10719         while (--i >= 0)
10720                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10721         free_percpu(ca->cpuusage);
10722 out_free_ca:
10723         kfree(ca);
10724 out:
10725         return ERR_PTR(-ENOMEM);
10726 }
10727
10728 /* destroy an existing cpu accounting group */
10729 static void
10730 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10731 {
10732         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10733         int i;
10734
10735         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++)
10736                 percpu_counter_destroy(&ca->cpustat[i]);
10737         free_percpu(ca->cpuusage);
10738         kfree(ca);
10739 }
10740
10741 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
10742 {
10743         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10744         u64 data;
10745
10746 #ifndef CONFIG_64BIT
10747         /*
10748          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
10749          */
10750         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10751         data = *cpuusage;
10752         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10753 #else
10754         data = *cpuusage;
10755 #endif
10756
10757         return data;
10758 }
10759
10760 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
10761 {
10762         u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10763
10764 #ifndef CONFIG_64BIT
10765         /*
10766          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
10767          */
10768         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10769         *cpuusage = val;
10770         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
10771 #else
10772         *cpuusage = val;
10773 #endif
10774 }
10775
10776 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
10777 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
10778 {
10779         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10780         u64 totalcpuusage = 0;
10781         int i;
10782
10783         for_each_present_cpu(i)
10784                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10785
10786         return totalcpuusage;
10787 }
10788
10789 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
10790                                                                 u64 reset)
10791 {
10792         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10793         int err = 0;
10794         int i;
10795
10796         if (reset) {
10797                 err = -EINVAL;
10798                 goto out;
10799         }
10800
10801         for_each_present_cpu(i)
10802                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
10803
10804 out:
10805         return err;
10806 }
10807
10808 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
10809                                    struct seq_file *m)
10810 {
10811         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
10812         u64 percpu;
10813         int i;
10814
10815         for_each_present_cpu(i) {
10816                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
10817                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
10818         }
10819         seq_printf(m, "\n");
10820         return 0;
10821 }
10822
10823 static const char *cpuacct_stat_desc[] = {
10824         [CPUACCT_STAT_USER] = "user",
10825         [CPUACCT_STAT_SYSTEM] = "system",
10826 };
10827
10828 static int cpuacct_stats_show(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
10829                 struct cgroup_map_cb *cb)
10830 {
10831         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
10832         int i;
10833
10834         for (i = 0; i < CPUACCT_STAT_NSTATS; i++) {
10835                 s64 val = percpu_counter_read(&ca->cpustat[i]);
10836                 val = cputime64_to_clock_t(val);
10837                 cb->fill(cb, cpuacct_stat_desc[i], val);
10838         }
10839         return 0;
10840 }
10841
10842 static struct cftype files[] = {
10843         {
10844                 .name = "usage",
10845                 .read_u64 = cpuusage_read,
10846                 .write_u64 = cpuusage_write,
10847         },
10848         {
10849                 .name = "usage_percpu",
10850                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
10851         },
10852         {
10853                 .name = "stat",
10854                 .read_map = cpuacct_stats_show,
10855         },
10856 };
10857
10858 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
10859 {
10860         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
10861 }
10862
10863 /*
10864  * charge this task's execution time to its accounting group.
10865  *
10866  * called with rq->lock held.
10867  */
10868 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
10869 {
10870         struct cpuacct *ca;
10871         int cpu;
10872
10873         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10874                 return;
10875
10876         cpu = task_cpu(tsk);
10877
10878         rcu_read_lock();
10879
10880         ca = task_ca(tsk);
10881
10882         for (; ca; ca = ca->parent) {
10883                 u64 *cpuusage = per_cpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
10884                 *cpuusage += cputime;
10885         }
10886
10887         rcu_read_unlock();
10888 }
10889
10890 /*
10891  * Charge the system/user time to the task's accounting group.
10892  */
10893 static void cpuacct_update_stats(struct task_struct *tsk,
10894                 enum cpuacct_stat_index idx, cputime_t val)
10895 {
10896         struct cpuacct *ca;
10897
10898         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
10899                 return;
10900
10901         rcu_read_lock();
10902         ca = task_ca(tsk);
10903
10904         do {
10905                 percpu_counter_add(&ca->cpustat[idx], val);
10906                 ca = ca->parent;
10907         } while (ca);
10908         rcu_read_unlock();
10909 }
10910
10911 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
10912         .name = "cpuacct",
10913         .create = cpuacct_create,
10914         .destroy = cpuacct_destroy,
10915         .populate = cpuacct_populate,
10916         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
10917 };
10918 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */