sched: fair-group: de-couple load-balancing from the rb-trees
[pandora-kernel.git] / 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/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71
72 #include <asm/tlb.h>
73 #include <asm/irq_regs.h>
74
75 /*
76  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
77  * This is default implementation.
78  * Architectures and sub-architectures can override this.
79  */
80 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
81 {
82         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
83 }
84
85 /*
86  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
87  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
88  * and back.
89  */
90 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
91 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
92 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
93
94 /*
95  * 'User priority' is the nice value converted to something we
96  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
97  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
98  */
99 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
100 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
101 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
102
103 /*
104  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
105  */
106 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
107
108 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
109 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
110
111 /*
112  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
113  *
114  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
115  * Timeslices get refilled after they expire.
116  */
117 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
118
119 /*
120  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
121  */
122 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
123
124 #ifdef CONFIG_SMP
125 /*
126  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
127  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
128  */
129 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
130 {
131         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
132 }
133
134 /*
135  * Each time a sched group cpu_power is changed,
136  * we must compute its reciprocal value
137  */
138 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
139 {
140         sg->__cpu_power += val;
141         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
142 }
143 #endif
144
145 static inline int rt_policy(int policy)
146 {
147         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
148                 return 1;
149         return 0;
150 }
151
152 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
153 {
154         return rt_policy(p->policy);
155 }
156
157 /*
158  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
159  */
160 struct rt_prio_array {
161         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
162         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
163 };
164
165 struct rt_bandwidth {
166         /* nests inside the rq lock: */
167         spinlock_t              rt_runtime_lock;
168         ktime_t                 rt_period;
169         u64                     rt_runtime;
170         struct hrtimer          rt_period_timer;
171 };
172
173 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
174
175 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
176
177 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
178 {
179         struct rt_bandwidth *rt_b =
180                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
181         ktime_t now;
182         int overrun;
183         int idle = 0;
184
185         for (;;) {
186                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
187                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
188
189                 if (!overrun)
190                         break;
191
192                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
193         }
194
195         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
196 }
197
198 static
199 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
200 {
201         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
202         rt_b->rt_runtime = runtime;
203
204         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
205
206         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
207                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
208         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
209         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
210 }
211
212 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
213 {
214         ktime_t now;
215
216         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
217                 return;
218
219         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                 return;
221
222         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
223         for (;;) {
224                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
225                         break;
226
227                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
228                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
229                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
230                               rt_b->rt_period_timer.expires,
231                               HRTIMER_MODE_ABS);
232         }
233         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
234 }
235
236 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
237 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
238 {
239         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
240 }
241 #endif
242
243 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
244
245 #include <linux/cgroup.h>
246
247 struct cfs_rq;
248
249 static LIST_HEAD(task_groups);
250
251 /* task group related information */
252 struct task_group {
253 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
254         struct cgroup_subsys_state css;
255 #endif
256
257 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
258         /* schedulable entities of this group on each cpu */
259         struct sched_entity **se;
260         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
261         struct cfs_rq **cfs_rq;
262         unsigned long shares;
263 #endif
264
265 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
266         struct sched_rt_entity **rt_se;
267         struct rt_rq **rt_rq;
268
269         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
270 #endif
271
272         struct rcu_head rcu;
273         struct list_head list;
274
275         struct task_group *parent;
276         struct list_head siblings;
277         struct list_head children;
278 };
279
280 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
281
282 /*
283  * Root task group.
284  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
285  *      be a child to this group.
286  */
287 struct task_group root_task_group;
288
289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
290 /* Default task group's sched entity on each cpu */
291 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
292 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
294 #endif
295
296 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
297 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
298 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
299 #endif
300 #else
301 #define root_task_group init_task_group
302 #endif
303
304 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
305  * a task group's cpu shares.
306  */
307 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
308
309 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
310 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
314 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
315 #else
316 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
317 #endif
318
319 #define MIN_SHARES      2
320
321 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
322 #endif
323
324 /* Default task group.
325  *      Every task in system belong to this group at bootup.
326  */
327 struct task_group init_task_group;
328
329 /* return group to which a task belongs */
330 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
331 {
332         struct task_group *tg;
333
334 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
335         tg = p->user->tg;
336 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
337         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
338                                 struct task_group, css);
339 #else
340         tg = &init_task_group;
341 #endif
342         return tg;
343 }
344
345 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
346 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
347 {
348 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
349         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
350         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
351 #endif
352
353 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
354         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
355         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
356 #endif
357 }
358
359 static inline void lock_doms_cur(void)
360 {
361         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
362 }
363
364 static inline void unlock_doms_cur(void)
365 {
366         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
367 }
368
369 #else
370
371 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
372 static inline void lock_doms_cur(void) { }
373 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
374
375 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
376
377 /* CFS-related fields in a runqueue */
378 struct cfs_rq {
379         struct load_weight load;
380         unsigned long nr_running;
381
382         u64 exec_clock;
383         u64 min_vruntime;
384
385         struct rb_root tasks_timeline;
386         struct rb_node *rb_leftmost;
387
388         struct list_head tasks;
389         struct list_head *balance_iterator;
390
391         /*
392          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
393          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
394          */
395         struct sched_entity *curr, *next;
396
397         unsigned long nr_spread_over;
398
399 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
400         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
401
402         /*
403          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
404          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
405          * (like users, containers etc.)
406          *
407          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
408          * list is used during load balance.
409          */
410         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
411         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414         unsigned long task_weight;
415         unsigned long shares;
416         /*
417          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
418          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
419          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
420          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
421          * but more should not be needed anyway.
422          */
423         struct aggregate_struct {
424                 /*
425                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
426                  *
427                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
428                  * this group.
429                  */
430                 unsigned long load;
431
432                 /*
433                  * part of the group weight distributed to this span.
434                  */
435                 unsigned long shares;
436
437                 /*
438                  * The sum of all runqueue weights within this span.
439                  */
440                 unsigned long rq_weight;
441
442                 /*
443                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
444                  * influence by moving tasks around.
445                  */
446                 unsigned long task_weight;
447         } aggregate;
448 #endif
449 #endif
450 };
451
452 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
453 struct rt_rq {
454         struct rt_prio_array active;
455         unsigned long rt_nr_running;
456 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
457         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
458 #endif
459 #ifdef CONFIG_SMP
460         unsigned long rt_nr_migratory;
461         int overloaded;
462 #endif
463         int rt_throttled;
464         u64 rt_time;
465         u64 rt_runtime;
466         /* Nests inside the rq lock: */
467         spinlock_t rt_runtime_lock;
468
469 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
470         unsigned long rt_nr_boosted;
471
472         struct rq *rq;
473         struct list_head leaf_rt_rq_list;
474         struct task_group *tg;
475         struct sched_rt_entity *rt_se;
476 #endif
477 };
478
479 #ifdef CONFIG_SMP
480
481 /*
482  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
483  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
484  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
485  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
486  * object.
487  *
488  */
489 struct root_domain {
490         atomic_t refcount;
491         cpumask_t span;
492         cpumask_t online;
493
494         /*
495          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
496          * one runnable RT task.
497          */
498         cpumask_t rto_mask;
499         atomic_t rto_count;
500 };
501
502 /*
503  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
504  * members (mimicking the global state we have today).
505  */
506 static struct root_domain def_root_domain;
507
508 #endif
509
510 /*
511  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
512  *
513  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
514  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
515  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
516  */
517 struct rq {
518         /* runqueue lock: */
519         spinlock_t lock;
520
521         /*
522          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
523          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
524          */
525         unsigned long nr_running;
526         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
527         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
528         unsigned char idle_at_tick;
529 #ifdef CONFIG_NO_HZ
530         unsigned long last_tick_seen;
531         unsigned char in_nohz_recently;
532 #endif
533         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
534         struct load_weight load;
535         unsigned long nr_load_updates;
536         u64 nr_switches;
537
538         struct cfs_rq cfs;
539         struct rt_rq rt;
540
541 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
542         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
543         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
544 #endif
545 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
546         struct list_head leaf_rt_rq_list;
547 #endif
548
549         /*
550          * This is part of a global counter where only the total sum
551          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
552          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
553          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
554          */
555         unsigned long nr_uninterruptible;
556
557         struct task_struct *curr, *idle;
558         unsigned long next_balance;
559         struct mm_struct *prev_mm;
560
561         u64 clock, prev_clock_raw;
562         s64 clock_max_delta;
563
564         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
565         u64 idle_clock;
566         unsigned int clock_deep_idle_events;
567         u64 tick_timestamp;
568
569         atomic_t nr_iowait;
570
571 #ifdef CONFIG_SMP
572         struct root_domain *rd;
573         struct sched_domain *sd;
574
575         /* For active balancing */
576         int active_balance;
577         int push_cpu;
578         /* cpu of this runqueue: */
579         int cpu;
580
581         struct task_struct *migration_thread;
582         struct list_head migration_queue;
583 #endif
584
585 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
586         unsigned long hrtick_flags;
587         ktime_t hrtick_expire;
588         struct hrtimer hrtick_timer;
589 #endif
590
591 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
592         /* latency stats */
593         struct sched_info rq_sched_info;
594
595         /* sys_sched_yield() stats */
596         unsigned int yld_exp_empty;
597         unsigned int yld_act_empty;
598         unsigned int yld_both_empty;
599         unsigned int yld_count;
600
601         /* schedule() stats */
602         unsigned int sched_switch;
603         unsigned int sched_count;
604         unsigned int sched_goidle;
605
606         /* try_to_wake_up() stats */
607         unsigned int ttwu_count;
608         unsigned int ttwu_local;
609
610         /* BKL stats */
611         unsigned int bkl_count;
612 #endif
613         struct lock_class_key rq_lock_key;
614 };
615
616 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
617
618 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
619 {
620         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
621 }
622
623 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
624 {
625 #ifdef CONFIG_SMP
626         return rq->cpu;
627 #else
628         return 0;
629 #endif
630 }
631
632 #ifdef CONFIG_NO_HZ
633 static inline bool nohz_on(int cpu)
634 {
635         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
636 }
637
638 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
639 {
640         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
641 }
642
643 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
644 {
645         rq->last_tick_seen = jiffies;
646 }
647 #else
648 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
649 {
650         return 1;
651 }
652
653 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
654 {
655 }
656 #endif
657
658 /*
659  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
660  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
661  */
662 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
663 {
664         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
665         u64 now = sched_clock();
666         s64 delta = now - prev_raw;
667         u64 clock = rq->clock;
668
669 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
670         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
671 #endif
672         /*
673          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
674          */
675         if (unlikely(delta < 0)) {
676                 clock++;
677                 rq->clock_warps++;
678         } else {
679                 /*
680                  * Catch too large forward jumps too:
681                  */
682                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
683                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
684
685                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
686                         if (clock < max_time)
687                                 clock = max_time;
688                         else
689                                 clock++;
690                         rq->clock_overflows++;
691                 } else {
692                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
693                                 rq->clock_max_delta = delta;
694                         clock += delta;
695                 }
696         }
697
698         rq->prev_clock_raw = now;
699         rq->clock = clock;
700 }
701
702 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
703 {
704         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
705                 __update_rq_clock(rq);
706 }
707
708 /*
709  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
710  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
711  *
712  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
713  * preempt-disabled sections.
714  */
715 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
716         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
717
718 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
719 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
720 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
721 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
722
723 /*
724  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
725  */
726 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
727 # define const_debug __read_mostly
728 #else
729 # define const_debug static const
730 #endif
731
732 /*
733  * Debugging: various feature bits
734  */
735 enum {
736         SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    = 1,
737         SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       = 2,
738         SCHED_FEAT_START_DEBIT          = 4,
739         SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       = 8,
740         SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      = 16,
741         SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         = 32,
742         SCHED_FEAT_HRTICK               = 64,
743         SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          = 128,
744         SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   = 256,
745 };
746
747 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
748                 SCHED_FEAT_NEW_FAIR_SLEEPERS    * 1 |
749                 SCHED_FEAT_WAKEUP_PREEMPT       * 1 |
750                 SCHED_FEAT_START_DEBIT          * 1 |
751                 SCHED_FEAT_AFFINE_WAKEUPS       * 1 |
752                 SCHED_FEAT_CACHE_HOT_BUDDY      * 1 |
753                 SCHED_FEAT_SYNC_WAKEUPS         * 1 |
754                 SCHED_FEAT_HRTICK               * 1 |
755                 SCHED_FEAT_DOUBLE_TICK          * 0 |
756                 SCHED_FEAT_NORMALIZED_SLEEPER   * 1;
757
758 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & SCHED_FEAT_##x)
759
760 /*
761  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
762  * Limited because this is done with IRQs disabled.
763  */
764 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
765
766 /*
767  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
768  * default: 1s
769  */
770 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
771
772 static __read_mostly int scheduler_running;
773
774 /*
775  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
776  * default: 0.95s
777  */
778 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
779
780 static inline u64 global_rt_period(void)
781 {
782         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
783 }
784
785 static inline u64 global_rt_runtime(void)
786 {
787         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
788                 return RUNTIME_INF;
789
790         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
791 }
792
793 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
794
795 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
796 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
797
798 /*
799  * Global lock which we take every now and then to synchronize
800  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
801  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
802  * it's good enough for tracing:
803  */
804 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
805 static unsigned long long prev_global_time;
806
807 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
808 {
809         unsigned long flags;
810
811         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
812
813         if (time < prev_global_time) {
814                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
815                 time = prev_global_time;
816         } else {
817                 prev_global_time = time;
818         }
819
820         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
821
822         return time;
823 }
824
825 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
826 {
827         unsigned long long now;
828         unsigned long flags;
829         struct rq *rq;
830
831         /*
832          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
833          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
834          */
835         if (unlikely(!scheduler_running))
836                 return 0;
837
838         local_irq_save(flags);
839         rq = cpu_rq(cpu);
840         update_rq_clock(rq);
841         now = rq->clock;
842         local_irq_restore(flags);
843
844         return now;
845 }
846
847 /*
848  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
849  * clock constructed from sched_clock():
850  */
851 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
852 {
853         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
854
855         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
856         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
857         delta_time = time-prev_cpu_time;
858
859         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
860                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
861
862         return time;
863 }
864 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
865
866 #ifndef prepare_arch_switch
867 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
868 #endif
869 #ifndef finish_arch_switch
870 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
871 #endif
872
873 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
874 {
875         return rq->curr == p;
876 }
877
878 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
879 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
880 {
881         return task_current(rq, p);
882 }
883
884 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
885 {
886 }
887
888 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
889 {
890 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
891         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
892         rq->lock.owner = current;
893 #endif
894         /*
895          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
896          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
897          * prev into current:
898          */
899         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
900
901         spin_unlock_irq(&rq->lock);
902 }
903
904 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
905 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
906 {
907 #ifdef CONFIG_SMP
908         return p->oncpu;
909 #else
910         return task_current(rq, p);
911 #endif
912 }
913
914 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
915 {
916 #ifdef CONFIG_SMP
917         /*
918          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
919          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
920          * here.
921          */
922         next->oncpu = 1;
923 #endif
924 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
925         spin_unlock_irq(&rq->lock);
926 #else
927         spin_unlock(&rq->lock);
928 #endif
929 }
930
931 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
932 {
933 #ifdef CONFIG_SMP
934         /*
935          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
936          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
937          * finished.
938          */
939         smp_wmb();
940         prev->oncpu = 0;
941 #endif
942 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
943         local_irq_enable();
944 #endif
945 }
946 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
947
948 /*
949  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
950  * Must be called interrupts disabled.
951  */
952 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
953         __acquires(rq->lock)
954 {
955         for (;;) {
956                 struct rq *rq = task_rq(p);
957                 spin_lock(&rq->lock);
958                 if (likely(rq == task_rq(p)))
959                         return rq;
960                 spin_unlock(&rq->lock);
961         }
962 }
963
964 /*
965  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
966  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
967  * explicitly disabling preemption.
968  */
969 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
970         __acquires(rq->lock)
971 {
972         struct rq *rq;
973
974         for (;;) {
975                 local_irq_save(*flags);
976                 rq = task_rq(p);
977                 spin_lock(&rq->lock);
978                 if (likely(rq == task_rq(p)))
979                         return rq;
980                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
981         }
982 }
983
984 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
985         __releases(rq->lock)
986 {
987         spin_unlock(&rq->lock);
988 }
989
990 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
1013  */
1014 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
1015 {
1016         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1017
1018         spin_lock(&rq->lock);
1019         __update_rq_clock(rq);
1020         spin_unlock(&rq->lock);
1021         rq->clock_deep_idle_events++;
1022 }
1023 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
1024
1025 /*
1026  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
1027  */
1028 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
1029 {
1030         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1031         u64 now = sched_clock();
1032
1033         rq->idle_clock += delta_ns;
1034         /*
1035          * Override the previous timestamp and ignore all
1036          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
1037          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
1038          * rq clock:
1039          */
1040         spin_lock(&rq->lock);
1041         rq->prev_clock_raw = now;
1042         rq->clock += delta_ns;
1043         spin_unlock(&rq->lock);
1044         touch_softlockup_watchdog();
1045 }
1046 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1047
1048 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1049
1050 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1051 {
1052         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1053 }
1054
1055 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1056 /*
1057  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1058  *
1059  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1060  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1061  * reschedule event.
1062  *
1063  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1064  * rq->lock.
1065  */
1066 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1067 {
1068         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1069 }
1070
1071 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1072 {
1073         unsigned long flags;
1074
1075         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1076         resched_task(rq->curr);
1077         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1078 }
1079
1080 enum {
1081         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1082         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1083 };
1084
1085 /*
1086  * Use hrtick when:
1087  *  - enabled by features
1088  *  - hrtimer is actually high res
1089  */
1090 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1091 {
1092         if (!sched_feat(HRTICK))
1093                 return 0;
1094         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1095 }
1096
1097 /*
1098  * Called to set the hrtick timer state.
1099  *
1100  * called with rq->lock held and irqs disabled
1101  */
1102 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1103 {
1104         assert_spin_locked(&rq->lock);
1105
1106         /*
1107          * preempt at: now + delay
1108          */
1109         rq->hrtick_expire =
1110                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1111         /*
1112          * indicate we need to program the timer
1113          */
1114         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1115         if (reset)
1116                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1117
1118         /*
1119          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1120          * forced reschedule.
1121          */
1122         if (reset)
1123                 resched_hrt(rq->curr);
1124 }
1125
1126 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1127 {
1128         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1129                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1130 }
1131
1132 /*
1133  * Update the timer from the possible pending state.
1134  */
1135 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1136 {
1137         ktime_t time;
1138         int set, reset;
1139         unsigned long flags;
1140
1141         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1142
1143         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1144         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1145         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1146         time = rq->hrtick_expire;
1147         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1148         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1149
1150         if (set) {
1151                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1152                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1153                         resched_rq(rq);
1154         } else
1155                 hrtick_clear(rq);
1156 }
1157
1158 /*
1159  * High-resolution timer tick.
1160  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1161  */
1162 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1163 {
1164         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1165
1166         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1167
1168         spin_lock(&rq->lock);
1169         __update_rq_clock(rq);
1170         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1171         spin_unlock(&rq->lock);
1172
1173         return HRTIMER_NORESTART;
1174 }
1175
1176 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1177 {
1178         rq->hrtick_flags = 0;
1179         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1180         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1181         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1182 }
1183
1184 void hrtick_resched(void)
1185 {
1186         struct rq *rq;
1187         unsigned long flags;
1188
1189         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1190                 return;
1191
1192         local_irq_save(flags);
1193         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1194         hrtick_set(rq);
1195         local_irq_restore(flags);
1196 }
1197 #else
1198 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1199 {
1200 }
1201
1202 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1203 {
1204 }
1205
1206 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1207 {
1208 }
1209
1210 void hrtick_resched(void)
1211 {
1212 }
1213 #endif
1214
1215 /*
1216  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1217  *
1218  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1219  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1220  * the target CPU.
1221  */
1222 #ifdef CONFIG_SMP
1223
1224 #ifndef tsk_is_polling
1225 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1226 #endif
1227
1228 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1229 {
1230         int cpu;
1231
1232         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1233
1234         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1235                 return;
1236
1237         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1238
1239         cpu = task_cpu(p);
1240         if (cpu == smp_processor_id())
1241                 return;
1242
1243         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1244         smp_mb();
1245         if (!tsk_is_polling(p))
1246                 smp_send_reschedule(cpu);
1247 }
1248
1249 static void resched_cpu(int cpu)
1250 {
1251         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1252         unsigned long flags;
1253
1254         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1255                 return;
1256         resched_task(cpu_curr(cpu));
1257         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1258 }
1259
1260 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1261 /*
1262  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1263  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1264  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1265  * idle system the next event might even be infinite time into the
1266  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1267  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1268  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1269  * wheel for the next timer event.
1270  */
1271 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1272 {
1273         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1274
1275         if (cpu == smp_processor_id())
1276                 return;
1277
1278         /*
1279          * This is safe, as this function is called with the timer
1280          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1281          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1282          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1283          * timer into account automatically.
1284          */
1285         if (rq->curr != rq->idle)
1286                 return;
1287
1288         /*
1289          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1290          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1291          * idle task through an additional NOOP schedule()
1292          */
1293         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1294
1295         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1296         smp_mb();
1297         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1298                 smp_send_reschedule(cpu);
1299 }
1300 #endif
1301
1302 #else
1303 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1304 {
1305         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1306         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1307 }
1308 #endif
1309
1310 #if BITS_PER_LONG == 32
1311 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1312 #else
1313 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1314 #endif
1315
1316 #define WMULT_SHIFT     32
1317
1318 /*
1319  * Shift right and round:
1320  */
1321 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1322
1323 static unsigned long
1324 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1325                 struct load_weight *lw)
1326 {
1327         u64 tmp;
1328
1329         if (unlikely(!lw->inv_weight))
1330                 lw->inv_weight = (WMULT_CONST-lw->weight/2) / (lw->weight+1);
1331
1332         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1333         /*
1334          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1335          */
1336         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1337                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1338                         WMULT_SHIFT/2);
1339         else
1340                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1341
1342         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1343 }
1344
1345 static inline unsigned long
1346 calc_delta_fair(unsigned long delta_exec, struct load_weight *lw)
1347 {
1348         return calc_delta_mine(delta_exec, NICE_0_LOAD, lw);
1349 }
1350
1351 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1352 {
1353         lw->weight += inc;
1354         lw->inv_weight = 0;
1355 }
1356
1357 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1358 {
1359         lw->weight -= dec;
1360         lw->inv_weight = 0;
1361 }
1362
1363 /*
1364  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1365  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1366  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1367  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1368  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1369  * slice expiry etc.
1370  */
1371
1372 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1373 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1374
1375 /*
1376  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1377  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1378  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1379  * that remained on nice 0.
1380  *
1381  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1382  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1383  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1384  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1385  * the relative distance between them is ~25%.)
1386  */
1387 static const int prio_to_weight[40] = {
1388  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1389  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1390  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1391  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1392  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1393  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1394  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1395  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1396 };
1397
1398 /*
1399  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1400  *
1401  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1402  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1403  * into multiplications:
1404  */
1405 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1406  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1407  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1408  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1409  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1410  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1411  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1412  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1413  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1414 };
1415
1416 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1417
1418 /*
1419  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1420  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1421  * structures to the load-balancing proper:
1422  */
1423 struct rq_iterator {
1424         void *arg;
1425         struct task_struct *(*start)(void *);
1426         struct task_struct *(*next)(void *);
1427 };
1428
1429 #ifdef CONFIG_SMP
1430 static unsigned long
1431 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1432               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1433               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1434               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1435
1436 static int
1437 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1438                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1439                    struct rq_iterator *iterator);
1440 #endif
1441
1442 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1443 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1444 #else
1445 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1446 #endif
1447
1448 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1449 {
1450         update_load_add(&rq->load, load);
1451 }
1452
1453 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1454 {
1455         update_load_sub(&rq->load, load);
1456 }
1457
1458 #ifdef CONFIG_SMP
1459 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1460 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1461 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1462 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1463
1464 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1465
1466 /*
1467  * Group load balancing.
1468  *
1469  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1470  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1471  *
1472  *         root          1 - thread
1473  *         / | \         A - group
1474  *        A  1  B
1475  *       /|\   / \
1476  *      C 2 D 3   4
1477  *      |   |
1478  *      5   6
1479  *
1480  * load:
1481  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1482  *    which equals 1/9-th of the total load.
1483  *
1484  * shares:
1485  *    The weight of this group on the selected cpus.
1486  *
1487  * rq_weight:
1488  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1489  *    B would get 2.
1490  *
1491  * task_weight:
1492  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1493  *    get 1, B gets 2.
1494  */
1495
1496 static inline struct aggregate_struct *
1497 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1498 {
1499         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1500 }
1501
1502 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1503
1504 /*
1505  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1506  * leaving it for the final time.
1507  */
1508 static
1509 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1510                          struct sched_domain *sd)
1511 {
1512         struct task_group *parent, *child;
1513
1514         rcu_read_lock();
1515         parent = &root_task_group;
1516 down:
1517         (*down)(parent, sd);
1518         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1519                 parent = child;
1520                 goto down;
1521
1522 up:
1523                 continue;
1524         }
1525         (*up)(parent, sd);
1526
1527         child = parent;
1528         parent = parent->parent;
1529         if (parent)
1530                 goto up;
1531         rcu_read_unlock();
1532 }
1533
1534 /*
1535  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1536  */
1537 static
1538 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1539 {
1540         unsigned long rq_weight = 0;
1541         unsigned long task_weight = 0;
1542         int i;
1543
1544         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1545                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1546                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1547         }
1548
1549         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1550         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1551 }
1552
1553 /*
1554  * Redistribute tg->shares amongst all tg->cfs_rq[]s.
1555  */
1556 static void __aggregate_redistribute_shares(struct task_group *tg)
1557 {
1558         int i, max_cpu = smp_processor_id();
1559         unsigned long rq_weight = 0;
1560         unsigned long shares, max_shares = 0, shares_rem = tg->shares;
1561
1562         for_each_possible_cpu(i)
1563                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1564
1565         for_each_possible_cpu(i) {
1566                 /*
1567                  * divide shares proportional to the rq_weights.
1568                  */
1569                 shares = tg->shares * tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1570                 shares /= rq_weight + 1;
1571
1572                 tg->cfs_rq[i]->shares = shares;
1573
1574                 if (shares > max_shares) {
1575                         max_shares = shares;
1576                         max_cpu = i;
1577                 }
1578                 shares_rem -= shares;
1579         }
1580
1581         /*
1582          * Ensure it all adds up to tg->shares; we can loose a few
1583          * due to rounding down when computing the per-cpu shares.
1584          */
1585         if (shares_rem)
1586                 tg->cfs_rq[max_cpu]->shares += shares_rem;
1587 }
1588
1589 /*
1590  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1591  */
1592 static
1593 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1594 {
1595         unsigned long shares = 0;
1596         int i;
1597
1598 again:
1599         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1600                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1601
1602         /*
1603          * When the span doesn't have any shares assigned, but does have
1604          * tasks to run do a machine wide rebalance (should be rare).
1605          */
1606         if (unlikely(!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight)) {
1607                 __aggregate_redistribute_shares(tg);
1608                 goto again;
1609         }
1610
1611         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1612 }
1613
1614 /*
1615  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1616  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1617  */
1618 static
1619 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1620 {
1621         unsigned long load;
1622
1623         if (!tg->parent) {
1624                 int i;
1625
1626                 load = 0;
1627                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1628                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1629
1630         } else {
1631                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1632
1633                 /*
1634                  * shares is our weight in the parent's rq so
1635                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1636                  */
1637                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1638                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1639         }
1640
1641         aggregate(tg, sd)->load = load;
1642 }
1643
1644 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1645
1646 /*
1647  * Calculate and set the cpu's group shares.
1648  */
1649 static void
1650 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1651                           int tcpu)
1652 {
1653         int boost = 0;
1654         unsigned long shares;
1655         unsigned long rq_weight;
1656
1657         if (!tg->se[tcpu])
1658                 return;
1659
1660         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1661
1662         /*
1663          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1664          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1665          * get delayed by group starvation.
1666          */
1667         if (!rq_weight) {
1668                 boost = 1;
1669                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1670         }
1671
1672         /*
1673          *           \Sum shares * rq_weight
1674          * shares =  -----------------------
1675          *               \Sum rq_weight
1676          *
1677          */
1678         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1679         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1680
1681         /*
1682          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1683          */
1684         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1685
1686         if (shares < MIN_SHARES)
1687                 shares = MIN_SHARES;
1688
1689         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1690 }
1691
1692 /*
1693  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1694  * task went to.
1695  */
1696 static void
1697 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1698                     int scpu, int dcpu)
1699 {
1700         unsigned long shares;
1701
1702         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1703
1704         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1705         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1706
1707         /*
1708          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1709          * above redistribution.
1710          */
1711         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1712         if (shares)
1713                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1714 }
1715
1716 /*
1717  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1718  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1719  */
1720 static void
1721 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1722                   int scpu, int dcpu)
1723 {
1724         while (tg) {
1725                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1726                 tg = tg->parent;
1727         }
1728 }
1729
1730 static
1731 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1732 {
1733         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1734         int i;
1735
1736         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1737                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1738                 unsigned long flags;
1739
1740                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1741                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1742                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1743         }
1744
1745         aggregate_group_shares(tg, sd);
1746
1747         /*
1748          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1749          * above redistribution.
1750          */
1751         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1752         if (shares) {
1753                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1754                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1755         }
1756 }
1757
1758 /*
1759  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1760  * while walking down the tree.
1761  */
1762 static
1763 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1764 {
1765         aggregate_group_weight(tg, sd);
1766         aggregate_group_shares(tg, sd);
1767         aggregate_group_load(tg, sd);
1768 }
1769
1770 /*
1771  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1772  */
1773 static
1774 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1775 {
1776         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1777 }
1778
1779 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1780
1781 static void __init init_aggregate(void)
1782 {
1783         int i;
1784
1785         for_each_possible_cpu(i)
1786                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1787 }
1788
1789 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1790 {
1791         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1792                 return 0;
1793
1794         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1795         return 1;
1796 }
1797
1798 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1799 {
1800         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1801 }
1802
1803 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1804 {
1805         cfs_rq->shares = shares;
1806 }
1807
1808 #else
1809
1810 static inline void init_aggregate(void)
1811 {
1812 }
1813
1814 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1815 {
1816         return 0;
1817 }
1818
1819 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1820 {
1821 }
1822 #endif
1823
1824 #else /* CONFIG_SMP */
1825
1826 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1827 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1828 {
1829 }
1830 #endif
1831
1832 #endif /* CONFIG_SMP */
1833
1834 #include "sched_stats.h"
1835 #include "sched_idletask.c"
1836 #include "sched_fair.c"
1837 #include "sched_rt.c"
1838 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1839 # include "sched_debug.c"
1840 #endif
1841
1842 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1843
1844 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1845 {
1846         rq->nr_running++;
1847 }
1848
1849 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1850 {
1851         rq->nr_running--;
1852 }
1853
1854 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1855 {
1856         if (task_has_rt_policy(p)) {
1857                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1858                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1859                 return;
1860         }
1861
1862         /*
1863          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1864          */
1865         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1866                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1867                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1868                 return;
1869         }
1870
1871         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1872         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1873 }
1874
1875 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1876 {
1877         sched_info_queued(p);
1878         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1879         p->se.on_rq = 1;
1880 }
1881
1882 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1883 {
1884         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1885         p->se.on_rq = 0;
1886 }
1887
1888 /*
1889  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1890  */
1891 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1892 {
1893         return p->static_prio;
1894 }
1895
1896 /*
1897  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1898  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1899  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1900  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1901  * estimator recalculates.
1902  */
1903 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1904 {
1905         int prio;
1906
1907         if (task_has_rt_policy(p))
1908                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1909         else
1910                 prio = __normal_prio(p);
1911         return prio;
1912 }
1913
1914 /*
1915  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1916  * taken into account by the scheduler. This value might
1917  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1918  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1919  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1920  */
1921 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1922 {
1923         p->normal_prio = normal_prio(p);
1924         /*
1925          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1926          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1927          * to the normal priority:
1928          */
1929         if (!rt_prio(p->prio))
1930                 return p->normal_prio;
1931         return p->prio;
1932 }
1933
1934 /*
1935  * activate_task - move a task to the runqueue.
1936  */
1937 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1938 {
1939         if (task_contributes_to_load(p))
1940                 rq->nr_uninterruptible--;
1941
1942         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1943         inc_nr_running(rq);
1944 }
1945
1946 /*
1947  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1948  */
1949 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1950 {
1951         if (task_contributes_to_load(p))
1952                 rq->nr_uninterruptible++;
1953
1954         dequeue_task(rq, p, sleep);
1955         dec_nr_running(rq);
1956 }
1957
1958 /**
1959  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1960  * @p: the task in question.
1961  */
1962 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1963 {
1964         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1965 }
1966
1967 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1968 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1969 {
1970         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1971 }
1972
1973 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1974 {
1975         set_task_rq(p, cpu);
1976 #ifdef CONFIG_SMP
1977         /*
1978          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1979          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1980          * per-task data have been completed by this moment.
1981          */
1982         smp_wmb();
1983         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1984 #endif
1985 }
1986
1987 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1988                                        const struct sched_class *prev_class,
1989                                        int oldprio, int running)
1990 {
1991         if (prev_class != p->sched_class) {
1992                 if (prev_class->switched_from)
1993                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1994                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1995         } else
1996                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1997 }
1998
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000
2001 /*
2002  * Is this task likely cache-hot:
2003  */
2004 static int
2005 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2006 {
2007         s64 delta;
2008
2009         /*
2010          * Buddy candidates are cache hot:
2011          */
2012         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2013                 return 1;
2014
2015         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2016                 return 0;
2017
2018         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2019                 return 1;
2020         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2021                 return 0;
2022
2023         delta = now - p->se.exec_start;
2024
2025         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2026 }
2027
2028
2029 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2030 {
2031         int old_cpu = task_cpu(p);
2032         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2033         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2034                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2035         u64 clock_offset;
2036
2037         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2038
2039 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2040         if (p->se.wait_start)
2041                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2042         if (p->se.sleep_start)
2043                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2044         if (p->se.block_start)
2045                 p->se.block_start -= clock_offset;
2046         if (old_cpu != new_cpu) {
2047                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2048                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2049                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2050         }
2051 #endif
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_inactive - wait for a thread to unschedule.
2095  *
2096  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2097  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2098  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2099  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2100  * waiting to become inactive.
2101  */
2102 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2103 {
2104         unsigned long flags;
2105         int running, on_rq;
2106         struct rq *rq;
2107
2108         for (;;) {
2109                 /*
2110                  * We do the initial early heuristics without holding
2111                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2112                  * the runqueue lock when things look like they will
2113                  * work out!
2114                  */
2115                 rq = task_rq(p);
2116
2117                 /*
2118                  * If the task is actively running on another CPU
2119                  * still, just relax and busy-wait without holding
2120                  * any locks.
2121                  *
2122                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2123                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2124                  * But we don't care, since "task_running()" will
2125                  * return false if the runqueue has changed and p
2126                  * is actually now running somewhere else!
2127                  */
2128                 while (task_running(rq, p))
2129                         cpu_relax();
2130
2131                 /*
2132                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2133                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2134                  * just go back and repeat.
2135                  */
2136                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2137                 running = task_running(rq, p);
2138                 on_rq = p->se.on_rq;
2139                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2140
2141                 /*
2142                  * Was it really running after all now that we
2143                  * checked with the proper locks actually held?
2144                  *
2145                  * Oops. Go back and try again..
2146                  */
2147                 if (unlikely(running)) {
2148                         cpu_relax();
2149                         continue;
2150                 }
2151
2152                 /*
2153                  * It's not enough that it's not actively running,
2154                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2155                  * preempted!
2156                  *
2157                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2158                  * running right now), it's preempted, and we should
2159                  * yield - it could be a while.
2160                  */
2161                 if (unlikely(on_rq)) {
2162                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2163                         continue;
2164                 }
2165
2166                 /*
2167                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2168                  * runnable, which means that it will never become
2169                  * running in the future either. We're all done!
2170                  */
2171                 break;
2172         }
2173 }
2174
2175 /***
2176  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2177  * @p: the to-be-kicked thread
2178  *
2179  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2180  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2181  *
2182  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2183  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2184  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2185  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2186  * achieved as well.
2187  */
2188 void kick_process(struct task_struct *p)
2189 {
2190         int cpu;
2191
2192         preempt_disable();
2193         cpu = task_cpu(p);
2194         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2195                 smp_send_reschedule(cpu);
2196         preempt_enable();
2197 }
2198
2199 /*
2200  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2201  * according to the scheduling class and "nice" value.
2202  *
2203  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2204  * balance conservatively.
2205  */
2206 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2207 {
2208         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2209         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2210
2211         if (type == 0)
2212                 return total;
2213
2214         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2215 }
2216
2217 /*
2218  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2219  * according to the scheduling class and "nice" value.
2220  */
2221 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2222 {
2223         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2224         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2225
2226         if (type == 0)
2227                 return total;
2228
2229         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2230 }
2231
2232 /*
2233  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2234  */
2235 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2236 {
2237         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2238         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2239         unsigned long n = rq->nr_running;
2240
2241         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2242 }
2243
2244 /*
2245  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2246  * domain.
2247  */
2248 static struct sched_group *
2249 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2250 {
2251         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2252         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2253         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2254         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2255
2256         do {
2257                 unsigned long load, avg_load;
2258                 int local_group;
2259                 int i;
2260
2261                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2262                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2263                         continue;
2264
2265                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2266
2267                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2268                 avg_load = 0;
2269
2270                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2271                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2272                         if (local_group)
2273                                 load = source_load(i, load_idx);
2274                         else
2275                                 load = target_load(i, load_idx);
2276
2277                         avg_load += load;
2278                 }
2279
2280                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2281                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2282                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2283
2284                 if (local_group) {
2285                         this_load = avg_load;
2286                         this = group;
2287                 } else if (avg_load < min_load) {
2288                         min_load = avg_load;
2289                         idlest = group;
2290                 }
2291         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2292
2293         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2294                 return NULL;
2295         return idlest;
2296 }
2297
2298 /*
2299  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2300  */
2301 static int
2302 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2303                 cpumask_t *tmp)
2304 {
2305         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2306         int idlest = -1;
2307         int i;
2308
2309         /* Traverse only the allowed CPUs */
2310         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2311
2312         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2313                 load = weighted_cpuload(i);
2314
2315                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2316                         min_load = load;
2317                         idlest = i;
2318                 }
2319         }
2320
2321         return idlest;
2322 }
2323
2324 /*
2325  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2326  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2327  * SD_BALANCE_EXEC.
2328  *
2329  * Balance, ie. select the least loaded group.
2330  *
2331  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2332  *
2333  * preempt must be disabled.
2334  */
2335 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2336 {
2337         struct task_struct *t = current;
2338         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2339
2340         for_each_domain(cpu, tmp) {
2341                 /*
2342                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2343                  */
2344                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2345                         break;
2346                 if (tmp->flags & flag)
2347                         sd = tmp;
2348         }
2349
2350         while (sd) {
2351                 cpumask_t span, tmpmask;
2352                 struct sched_group *group;
2353                 int new_cpu, weight;
2354
2355                 if (!(sd->flags & flag)) {
2356                         sd = sd->child;
2357                         continue;
2358                 }
2359
2360                 span = sd->span;
2361                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2362                 if (!group) {
2363                         sd = sd->child;
2364                         continue;
2365                 }
2366
2367                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2368                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2369                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2370                         sd = sd->child;
2371                         continue;
2372                 }
2373
2374                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2375                 cpu = new_cpu;
2376                 sd = NULL;
2377                 weight = cpus_weight(span);
2378                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2379                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2380                                 break;
2381                         if (tmp->flags & flag)
2382                                 sd = tmp;
2383                 }
2384                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2385         }
2386
2387         return cpu;
2388 }
2389
2390 #endif /* CONFIG_SMP */
2391
2392 /***
2393  * try_to_wake_up - wake up a thread
2394  * @p: the to-be-woken-up thread
2395  * @state: the mask of task states that can be woken
2396  * @sync: do a synchronous wakeup?
2397  *
2398  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2399  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2400  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2401  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2402  * runnable without the overhead of this.
2403  *
2404  * returns failure only if the task is already active.
2405  */
2406 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2407 {
2408         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2409         unsigned long flags;
2410         long old_state;
2411         struct rq *rq;
2412
2413         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2414                 sync = 0;
2415
2416         smp_wmb();
2417         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2418         old_state = p->state;
2419         if (!(old_state & state))
2420                 goto out;
2421
2422         if (p->se.on_rq)
2423                 goto out_running;
2424
2425         cpu = task_cpu(p);
2426         orig_cpu = cpu;
2427         this_cpu = smp_processor_id();
2428
2429 #ifdef CONFIG_SMP
2430         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2431                 goto out_activate;
2432
2433         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2434         if (cpu != orig_cpu) {
2435                 set_task_cpu(p, cpu);
2436                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2437                 /* might preempt at this point */
2438                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2439                 old_state = p->state;
2440                 if (!(old_state & state))
2441                         goto out;
2442                 if (p->se.on_rq)
2443                         goto out_running;
2444
2445                 this_cpu = smp_processor_id();
2446                 cpu = task_cpu(p);
2447         }
2448
2449 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2450         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2451         if (cpu == this_cpu)
2452                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2453         else {
2454                 struct sched_domain *sd;
2455                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2456                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2457                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2458                                 break;
2459                         }
2460                 }
2461         }
2462 #endif
2463
2464 out_activate:
2465 #endif /* CONFIG_SMP */
2466         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2467         if (sync)
2468                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2469         if (orig_cpu != cpu)
2470                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2471         if (cpu == this_cpu)
2472                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2473         else
2474                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2475         update_rq_clock(rq);
2476         activate_task(rq, p, 1);
2477         success = 1;
2478
2479 out_running:
2480         check_preempt_curr(rq, p);
2481
2482         p->state = TASK_RUNNING;
2483 #ifdef CONFIG_SMP
2484         if (p->sched_class->task_wake_up)
2485                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2486 #endif
2487 out:
2488         task_rq_unlock(rq, &flags);
2489
2490         return success;
2491 }
2492
2493 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2494 {
2495         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2496 }
2497 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2498
2499 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2500 {
2501         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2506  * p is forked by current.
2507  *
2508  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2509  */
2510 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2511 {
2512         p->se.exec_start                = 0;
2513         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2514         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2515         p->se.last_wakeup               = 0;
2516         p->se.avg_overlap               = 0;
2517
2518 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2519         p->se.wait_start                = 0;
2520         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2521         p->se.sleep_start               = 0;
2522         p->se.block_start               = 0;
2523         p->se.sleep_max                 = 0;
2524         p->se.block_max                 = 0;
2525         p->se.exec_max                  = 0;
2526         p->se.slice_max                 = 0;
2527         p->se.wait_max                  = 0;
2528 #endif
2529
2530         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2531         p->se.on_rq = 0;
2532         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2533
2534 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2535         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2536 #endif
2537
2538         /*
2539          * We mark the process as running here, but have not actually
2540          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2541          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2542          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2543          */
2544         p->state = TASK_RUNNING;
2545 }
2546
2547 /*
2548  * fork()/clone()-time setup:
2549  */
2550 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2551 {
2552         int cpu = get_cpu();
2553
2554         __sched_fork(p);
2555
2556 #ifdef CONFIG_SMP
2557         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2558 #endif
2559         set_task_cpu(p, cpu);
2560
2561         /*
2562          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2563          */
2564         p->prio = current->normal_prio;
2565         if (!rt_prio(p->prio))
2566                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2567
2568 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2569         if (likely(sched_info_on()))
2570                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2571 #endif
2572 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2573         p->oncpu = 0;
2574 #endif
2575 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2576         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2577         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2578 #endif
2579         put_cpu();
2580 }
2581
2582 /*
2583  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2584  *
2585  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2586  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2587  * on the runqueue and wakes it.
2588  */
2589 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2590 {
2591         unsigned long flags;
2592         struct rq *rq;
2593
2594         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2595         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2596         update_rq_clock(rq);
2597
2598         p->prio = effective_prio(p);
2599
2600         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2601                 activate_task(rq, p, 0);
2602         } else {
2603                 /*
2604                  * Let the scheduling class do new task startup
2605                  * management (if any):
2606                  */
2607                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2608                 inc_nr_running(rq);
2609         }
2610         check_preempt_curr(rq, p);
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612         if (p->sched_class->task_wake_up)
2613                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2614 #endif
2615         task_rq_unlock(rq, &flags);
2616 }
2617
2618 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2619
2620 /**
2621  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2622  * @notifier: notifier struct to register
2623  */
2624 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2625 {
2626         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2627 }
2628 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2629
2630 /**
2631  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2632  * @notifier: notifier struct to unregister
2633  *
2634  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2635  */
2636 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2637 {
2638         hlist_del(&notifier->link);
2639 }
2640 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2641
2642 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2643 {
2644         struct preempt_notifier *notifier;
2645         struct hlist_node *node;
2646
2647         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2648                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2649 }
2650
2651 static void
2652 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2653                                  struct task_struct *next)
2654 {
2655         struct preempt_notifier *notifier;
2656         struct hlist_node *node;
2657
2658         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2659                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2660 }
2661
2662 #else
2663
2664 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2665 {
2666 }
2667
2668 static void
2669 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2670                                  struct task_struct *next)
2671 {
2672 }
2673
2674 #endif
2675
2676 /**
2677  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2678  * @rq: the runqueue preparing to switch
2679  * @prev: the current task that is being switched out
2680  * @next: the task we are going to switch to.
2681  *
2682  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2683  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2684  * switch.
2685  *
2686  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2687  * hooks.
2688  */
2689 static inline void
2690 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2691                     struct task_struct *next)
2692 {
2693         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2694         prepare_lock_switch(rq, next);
2695         prepare_arch_switch(next);
2696 }
2697
2698 /**
2699  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2700  * @rq: runqueue associated with task-switch
2701  * @prev: the thread we just switched away from.
2702  *
2703  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2704  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2705  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2706  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2707  *
2708  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2709  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2710  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2711  * details.)
2712  */
2713 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2714         __releases(rq->lock)
2715 {
2716         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2717         long prev_state;
2718
2719         rq->prev_mm = NULL;
2720
2721         /*
2722          * A task struct has one reference for the use as "current".
2723          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2724          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2725          * the scheduled task must drop that reference.
2726          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2727          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2728          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2729          * be dropped twice.
2730          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2731          */
2732         prev_state = prev->state;
2733         finish_arch_switch(prev);
2734         finish_lock_switch(rq, prev);
2735 #ifdef CONFIG_SMP
2736         if (current->sched_class->post_schedule)
2737                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2738 #endif
2739
2740         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2741         if (mm)
2742                 mmdrop(mm);
2743         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2744                 /*
2745                  * Remove function-return probe instances associated with this
2746                  * task and put them back on the free list.
2747                  */
2748                 kprobe_flush_task(prev);
2749                 put_task_struct(prev);
2750         }
2751 }
2752
2753 /**
2754  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2755  * @prev: the thread we just switched away from.
2756  */
2757 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2758         __releases(rq->lock)
2759 {
2760         struct rq *rq = this_rq();
2761
2762         finish_task_switch(rq, prev);
2763 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2764         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2765         preempt_enable();
2766 #endif
2767         if (current->set_child_tid)
2768                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2769 }
2770
2771 /*
2772  * context_switch - switch to the new MM and the new
2773  * thread's register state.
2774  */
2775 static inline void
2776 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2777                struct task_struct *next)
2778 {
2779         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2780
2781         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2782         mm = next->mm;
2783         oldmm = prev->active_mm;
2784         /*
2785          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2786          * combine the page table reload and the switch backend into
2787          * one hypercall.
2788          */
2789         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2790
2791         if (unlikely(!mm)) {
2792                 next->active_mm = oldmm;
2793                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2794                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2795         } else
2796                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2797
2798         if (unlikely(!prev->mm)) {
2799                 prev->active_mm = NULL;
2800                 rq->prev_mm = oldmm;
2801         }
2802         /*
2803          * Since the runqueue lock will be released by the next
2804          * task (which is an invalid locking op but in the case
2805          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2806          * do an early lockdep release here:
2807          */
2808 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2809         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2810 #endif
2811
2812         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2813         switch_to(prev, next, prev);
2814
2815         barrier();
2816         /*
2817          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2818          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2819          * frame will be invalid.
2820          */
2821         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2822 }
2823
2824 /*
2825  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2826  *
2827  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2828  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2829  * number of context switches performed since bootup.
2830  */
2831 unsigned long nr_running(void)
2832 {
2833         unsigned long i, sum = 0;
2834
2835         for_each_online_cpu(i)
2836                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2837
2838         return sum;
2839 }
2840
2841 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2842 {
2843         unsigned long i, sum = 0;
2844
2845         for_each_possible_cpu(i)
2846                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2847
2848         /*
2849          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2850          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2851          */
2852         if (unlikely((long)sum < 0))
2853                 sum = 0;
2854
2855         return sum;
2856 }
2857
2858 unsigned long long nr_context_switches(void)
2859 {
2860         int i;
2861         unsigned long long sum = 0;
2862
2863         for_each_possible_cpu(i)
2864                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2865
2866         return sum;
2867 }
2868
2869 unsigned long nr_iowait(void)
2870 {
2871         unsigned long i, sum = 0;
2872
2873         for_each_possible_cpu(i)
2874                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2875
2876         return sum;
2877 }
2878
2879 unsigned long nr_active(void)
2880 {
2881         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2882
2883         for_each_online_cpu(i) {
2884                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2885                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2886         }
2887
2888         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2889                 uninterruptible = 0;
2890
2891         return running + uninterruptible;
2892 }
2893
2894 /*
2895  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2896  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2897  */
2898 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2899 {
2900         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2901         int i, scale;
2902
2903         this_rq->nr_load_updates++;
2904
2905         /* Update our load: */
2906         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2907                 unsigned long old_load, new_load;
2908
2909                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2910
2911                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2912                 new_load = this_load;
2913                 /*
2914                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2915                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2916                  * example.
2917                  */
2918                 if (new_load > old_load)
2919                         new_load += scale-1;
2920                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2921         }
2922 }
2923
2924 #ifdef CONFIG_SMP
2925
2926 /*
2927  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2928  *
2929  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2930  * you need to do so manually before calling.
2931  */
2932 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2933         __acquires(rq1->lock)
2934         __acquires(rq2->lock)
2935 {
2936         BUG_ON(!irqs_disabled());
2937         if (rq1 == rq2) {
2938                 spin_lock(&rq1->lock);
2939                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2940         } else {
2941                 if (rq1 < rq2) {
2942                         spin_lock(&rq1->lock);
2943                         spin_lock(&rq2->lock);
2944                 } else {
2945                         spin_lock(&rq2->lock);
2946                         spin_lock(&rq1->lock);
2947                 }
2948         }
2949         update_rq_clock(rq1);
2950         update_rq_clock(rq2);
2951 }
2952
2953 /*
2954  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2955  *
2956  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2957  * you need to do so manually after calling.
2958  */
2959 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2960         __releases(rq1->lock)
2961         __releases(rq2->lock)
2962 {
2963         spin_unlock(&rq1->lock);
2964         if (rq1 != rq2)
2965                 spin_unlock(&rq2->lock);
2966         else
2967                 __release(rq2->lock);
2968 }
2969
2970 /*
2971  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2972  */
2973 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2974         __releases(this_rq->lock)
2975         __acquires(busiest->lock)
2976         __acquires(this_rq->lock)
2977 {
2978         int ret = 0;
2979
2980         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2981                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2982                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2983                 BUG_ON(1);
2984         }
2985         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2986                 if (busiest < this_rq) {
2987                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2988                         spin_lock(&busiest->lock);
2989                         spin_lock(&this_rq->lock);
2990                         ret = 1;
2991                 } else
2992                         spin_lock(&busiest->lock);
2993         }
2994         return ret;
2995 }
2996
2997 /*
2998  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2999  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3000  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3001  * the cpu_allowed mask is restored.
3002  */
3003 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3004 {
3005         struct migration_req req;
3006         unsigned long flags;
3007         struct rq *rq;
3008
3009         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3010         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3011             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3012                 goto out;
3013
3014         /* force the process onto the specified CPU */
3015         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3016                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3017                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3018
3019                 get_task_struct(mt);
3020                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3021                 wake_up_process(mt);
3022                 put_task_struct(mt);
3023                 wait_for_completion(&req.done);
3024
3025                 return;
3026         }
3027 out:
3028         task_rq_unlock(rq, &flags);
3029 }
3030
3031 /*
3032  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3033  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3034  */
3035 void sched_exec(void)
3036 {
3037         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3038         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3039         put_cpu();
3040         if (new_cpu != this_cpu)
3041                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3042 }
3043
3044 /*
3045  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3046  * Both runqueues must be locked.
3047  */
3048 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3049                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3050 {
3051         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3052         set_task_cpu(p, this_cpu);
3053         activate_task(this_rq, p, 0);
3054         /*
3055          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3056          * to be always true for them.
3057          */
3058         check_preempt_curr(this_rq, p);
3059 }
3060
3061 /*
3062  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3063  */
3064 static
3065 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3066                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3067                      int *all_pinned)
3068 {
3069         /*
3070          * We do not migrate tasks that are:
3071          * 1) running (obviously), or
3072          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3073          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3074          */
3075         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3076                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3077                 return 0;
3078         }
3079         *all_pinned = 0;
3080
3081         if (task_running(rq, p)) {
3082                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3083                 return 0;
3084         }
3085
3086         /*
3087          * Aggressive migration if:
3088          * 1) task is cache cold, or
3089          * 2) too many balance attempts have failed.
3090          */
3091
3092         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3093                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3094 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3095                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3096                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3097                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3098                 }
3099 #endif
3100                 return 1;
3101         }
3102
3103         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3104                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3105                 return 0;
3106         }
3107         return 1;
3108 }
3109
3110 static unsigned long
3111 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3112               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3113               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3114               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3115 {
3116         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3117         struct task_struct *p;
3118         long rem_load_move = max_load_move;
3119
3120         if (max_load_move == 0)
3121                 goto out;
3122
3123         pinned = 1;
3124
3125         /*
3126          * Start the load-balancing iterator:
3127          */
3128         p = iterator->start(iterator->arg);
3129 next:
3130         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3131                 goto out;
3132         /*
3133          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3134          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3135          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3136          */
3137         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3138                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3139         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3140             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3141                 p = iterator->next(iterator->arg);
3142                 goto next;
3143         }
3144
3145         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3146         pulled++;
3147         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3148
3149         /*
3150          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3151          */
3152         if (rem_load_move > 0) {
3153                 if (p->prio < *this_best_prio)
3154                         *this_best_prio = p->prio;
3155                 p = iterator->next(iterator->arg);
3156                 goto next;
3157         }
3158 out:
3159         /*
3160          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3161          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3162          * inside pull_task().
3163          */
3164         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3165
3166         if (all_pinned)
3167                 *all_pinned = pinned;
3168
3169         return max_load_move - rem_load_move;
3170 }
3171
3172 /*
3173  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3174  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3175  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3176  *
3177  * Called with both runqueues locked.
3178  */
3179 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3180                       unsigned long max_load_move,
3181                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3182                       int *all_pinned)
3183 {
3184         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3185         unsigned long total_load_moved = 0;
3186         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3187
3188         do {
3189                 total_load_moved +=
3190                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3191                                 max_load_move - total_load_moved,
3192                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3193                 class = class->next;
3194         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3195
3196         return total_load_moved > 0;
3197 }
3198
3199 static int
3200 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3201                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3202                    struct rq_iterator *iterator)
3203 {
3204         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3205         int pinned = 0;
3206
3207         while (p) {
3208                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3209                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3210                         /*
3211                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3212                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3213                          * stats here rather than inside pull_task().
3214                          */
3215                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3216
3217                         return 1;
3218                 }
3219                 p = iterator->next(iterator->arg);
3220         }
3221
3222         return 0;
3223 }
3224
3225 /*
3226  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3227  * part of active balancing operations within "domain".
3228  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3229  *
3230  * Called with both runqueues locked.
3231  */
3232 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3233                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3234 {
3235         const struct sched_class *class;
3236
3237         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3238                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3239                         return 1;
3240
3241         return 0;
3242 }
3243
3244 /*
3245  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3246  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3247  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3248  */
3249 static struct sched_group *
3250 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3251                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3252                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3253 {
3254         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3255         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3256         unsigned long max_pull;
3257         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3258         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3259         int load_idx, group_imb = 0;
3260 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3261         int power_savings_balance = 1;
3262         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3263         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3264         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3265 #endif
3266
3267         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3268         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3269         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3270         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3271                 load_idx = sd->busy_idx;
3272         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3273                 load_idx = sd->newidle_idx;
3274         else
3275                 load_idx = sd->idle_idx;
3276
3277         do {
3278                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3279                 int local_group;
3280                 int i;
3281                 int __group_imb = 0;
3282                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3283                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3284
3285                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3286
3287                 if (local_group)
3288                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3289
3290                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3291                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3292                 max_cpu_load = 0;
3293                 min_cpu_load = ~0UL;
3294
3295                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3296                         struct rq *rq;
3297
3298                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3299                                 continue;
3300
3301                         rq = cpu_rq(i);
3302
3303                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3304                                 *sd_idle = 0;
3305
3306                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3307                         if (local_group) {
3308                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3309                                         first_idle_cpu = 1;
3310                                         balance_cpu = i;
3311                                 }
3312
3313                                 load = target_load(i, load_idx);
3314                         } else {
3315                                 load = source_load(i, load_idx);
3316                                 if (load > max_cpu_load)
3317                                         max_cpu_load = load;
3318                                 if (min_cpu_load > load)
3319                                         min_cpu_load = load;
3320                         }
3321
3322                         avg_load += load;
3323                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3324                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3325                 }
3326
3327                 /*
3328                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3329                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3330                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3331                  * to do the newly idle load balance.
3332                  */
3333                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3334                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3335                         *balance = 0;
3336                         goto ret;
3337                 }
3338
3339                 total_load += avg_load;
3340                 total_pwr += group->__cpu_power;
3341
3342                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3343                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3344                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3345
3346                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3347                         __group_imb = 1;
3348
3349                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3350
3351                 if (local_group) {
3352                         this_load = avg_load;
3353                         this = group;
3354                         this_nr_running = sum_nr_running;
3355                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3356                 } else if (avg_load > max_load &&
3357                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3358                         max_load = avg_load;
3359                         busiest = group;
3360                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3361                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3362                         group_imb = __group_imb;
3363                 }
3364
3365 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3366                 /*
3367                  * Busy processors will not participate in power savings
3368                  * balance.
3369                  */
3370                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3371                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3372                         goto group_next;
3373
3374                 /*
3375                  * If the local group is idle or completely loaded
3376                  * no need to do power savings balance at this domain
3377                  */
3378                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3379                                     !this_nr_running))
3380                         power_savings_balance = 0;
3381
3382                 /*
3383                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3384                  * don't include that group in power savings calculations
3385                  */
3386                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3387                     || !sum_nr_running)
3388                         goto group_next;
3389
3390                 /*
3391                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3392                  * This is the group from where we need to pick up the load
3393                  * for saving power
3394                  */
3395                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3396                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3397                      first_cpu(group->cpumask) <
3398                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3399                         group_min = group;
3400                         min_nr_running = sum_nr_running;
3401                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3402                                                 sum_nr_running;
3403                 }
3404
3405                 /*
3406                  * Calculate the group which is almost near its
3407                  * capacity but still has some space to pick up some load
3408                  * from other group and save more power
3409                  */
3410                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3411                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3412                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3413                              first_cpu(group->cpumask) >
3414                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3415                                 group_leader = group;
3416                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3417                         }
3418                 }
3419 group_next:
3420 #endif
3421                 group = group->next;
3422         } while (group != sd->groups);
3423
3424         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3425                 goto out_balanced;
3426
3427         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3428
3429         if (this_load >= avg_load ||
3430                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3431                 goto out_balanced;
3432
3433         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3434         if (group_imb)
3435                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3436
3437         /*
3438          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3439          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3440          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3441          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3442          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3443          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3444          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3445          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3446          * appear as very large values with unsigned longs.
3447          */
3448         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3449                 goto out_balanced;
3450
3451         /*
3452          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3453          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3454          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3455          */
3456         if (max_load < avg_load) {
3457                 *imbalance = 0;
3458                 goto small_imbalance;
3459         }
3460
3461         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3462         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3463
3464         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3465         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3466                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3467                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3468
3469         /*
3470          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3471          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3472          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3473          * moved
3474          */
3475         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3476                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3477                 unsigned int imbn;
3478
3479 small_imbalance:
3480                 pwr_move = pwr_now = 0;
3481                 imbn = 2;
3482                 if (this_nr_running) {
3483                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3484                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3485                                 imbn = 1;
3486                 } else
3487                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3488
3489                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3490                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3491                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3492                         return busiest;
3493                 }
3494
3495                 /*
3496                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3497                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3498                  * moving them.
3499                  */
3500
3501                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3502                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3503                 pwr_now += this->__cpu_power *
3504                                 min(this_load_per_task, this_load);
3505                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3506
3507                 /* Amount of load we'd subtract */
3508                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3509                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3510                 if (max_load > tmp)
3511                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3512                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3513
3514                 /* Amount of load we'd add */
3515                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3516                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3517                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3518                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3519                 else
3520                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3521                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3522                 pwr_move += this->__cpu_power *
3523                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3524                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3525
3526                 /* Move if we gain throughput */
3527                 if (pwr_move > pwr_now)
3528                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3529         }
3530
3531         return busiest;
3532
3533 out_balanced:
3534 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3535         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3536                 goto ret;
3537
3538         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3539                 *imbalance = min_load_per_task;
3540                 return group_min;
3541         }
3542 #endif
3543 ret:
3544         *imbalance = 0;
3545         return NULL;
3546 }
3547
3548 /*
3549  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3550  */
3551 static struct rq *
3552 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3553                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3554 {
3555         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3556         unsigned long max_load = 0;
3557         int i;
3558
3559         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3560                 unsigned long wl;
3561
3562                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3563                         continue;
3564
3565                 rq = cpu_rq(i);
3566                 wl = weighted_cpuload(i);
3567
3568                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3569                         continue;
3570
3571                 if (wl > max_load) {
3572                         max_load = wl;
3573                         busiest = rq;
3574                 }
3575         }
3576
3577         return busiest;
3578 }
3579
3580 /*
3581  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3582  * so long as it is large enough.
3583  */
3584 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3585
3586 /*
3587  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3588  * tasks if there is an imbalance.
3589  */
3590 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3591                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3592                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3593 {
3594         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3595         struct sched_group *group;
3596         unsigned long imbalance;
3597         struct rq *busiest;
3598         unsigned long flags;
3599         int unlock_aggregate;
3600
3601         cpus_setall(*cpus);
3602
3603         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3604
3605         /*
3606          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3607          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3608          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3609          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3610          */
3611         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3612             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3613                 sd_idle = 1;
3614
3615         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3616
3617 redo:
3618         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3619                                    cpus, balance);
3620
3621         if (*balance == 0)
3622                 goto out_balanced;
3623
3624         if (!group) {
3625                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3626                 goto out_balanced;
3627         }
3628
3629         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3630         if (!busiest) {
3631                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3632                 goto out_balanced;
3633         }
3634
3635         BUG_ON(busiest == this_rq);
3636
3637         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3638
3639         ld_moved = 0;
3640         if (busiest->nr_running > 1) {
3641                 /*
3642                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3643                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3644                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3645                  * correctly treated as an imbalance.
3646                  */
3647                 local_irq_save(flags);
3648                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3649                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3650                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3651                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3652                 local_irq_restore(flags);
3653
3654                 /*
3655                  * some other cpu did the load balance for us.
3656                  */
3657                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3658                         resched_cpu(this_cpu);
3659
3660                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3661                 if (unlikely(all_pinned)) {
3662                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3663                         if (!cpus_empty(*cpus))
3664                                 goto redo;
3665                         goto out_balanced;
3666                 }
3667         }
3668
3669         if (!ld_moved) {
3670                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3671                 sd->nr_balance_failed++;
3672
3673                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3674
3675                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3676
3677                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3678                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3679                          */
3680                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3681                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3682                                 all_pinned = 1;
3683                                 goto out_one_pinned;
3684                         }
3685
3686                         if (!busiest->active_balance) {
3687                                 busiest->active_balance = 1;
3688                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3689                                 active_balance = 1;
3690                         }
3691                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3692                         if (active_balance)
3693                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3694
3695                         /*
3696                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3697                          * counter.
3698                          */
3699                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3700                 }
3701         } else
3702                 sd->nr_balance_failed = 0;
3703
3704         if (likely(!active_balance)) {
3705                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3706                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3707         } else {
3708                 /*
3709                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3710                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3711                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3712                  * move_tasks).
3713                  */
3714                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3715                         sd->balance_interval *= 2;
3716         }
3717
3718         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3719             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3720                 ld_moved = -1;
3721
3722         goto out;
3723
3724 out_balanced:
3725         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3726
3727         sd->nr_balance_failed = 0;
3728
3729 out_one_pinned:
3730         /* tune up the balancing interval */
3731         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3732                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3733                 sd->balance_interval *= 2;
3734
3735         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3736             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3737                 ld_moved = -1;
3738         else
3739                 ld_moved = 0;
3740 out:
3741         if (unlock_aggregate)
3742                 put_aggregate(sd);
3743         return ld_moved;
3744 }
3745
3746 /*
3747  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3748  * tasks if there is an imbalance.
3749  *
3750  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3751  * this_rq is locked.
3752  */
3753 static int
3754 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3755                         cpumask_t *cpus)
3756 {
3757         struct sched_group *group;
3758         struct rq *busiest = NULL;
3759         unsigned long imbalance;
3760         int ld_moved = 0;
3761         int sd_idle = 0;
3762         int all_pinned = 0;
3763
3764         cpus_setall(*cpus);
3765
3766         /*
3767          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3768          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3769          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3770          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3771          */
3772         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3773             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3774                 sd_idle = 1;
3775
3776         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3777 redo:
3778         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3779                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3780         if (!group) {
3781                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3782                 goto out_balanced;
3783         }
3784
3785         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3786         if (!busiest) {
3787                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3788                 goto out_balanced;
3789         }
3790
3791         BUG_ON(busiest == this_rq);
3792
3793         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3794
3795         ld_moved = 0;
3796         if (busiest->nr_running > 1) {
3797                 /* Attempt to move tasks */
3798                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3799                 /* this_rq->clock is already updated */
3800                 update_rq_clock(busiest);
3801                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3802                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3803                                         &all_pinned);
3804                 spin_unlock(&busiest->lock);
3805
3806                 if (unlikely(all_pinned)) {
3807                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3808                         if (!cpus_empty(*cpus))
3809                                 goto redo;
3810                 }
3811         }
3812
3813         if (!ld_moved) {
3814                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3815                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3816                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3817                         return -1;
3818         } else
3819                 sd->nr_balance_failed = 0;
3820
3821         return ld_moved;
3822
3823 out_balanced:
3824         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3825         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3826             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3827                 return -1;
3828         sd->nr_balance_failed = 0;
3829
3830         return 0;
3831 }
3832
3833 /*
3834  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3835  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3836  */
3837 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3838 {
3839         struct sched_domain *sd;
3840         int pulled_task = -1;
3841         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3842         cpumask_t tmpmask;
3843
3844         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3845                 unsigned long interval;
3846
3847                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3848                         continue;
3849
3850                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3851                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3852                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3853                                                            sd, &tmpmask);
3854
3855                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3856                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3857                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3858                 if (pulled_task)
3859                         break;
3860         }
3861         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3862                 /*
3863                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3864                  * a busy processor. So reset next_balance.
3865                  */
3866                 this_rq->next_balance = next_balance;
3867         }
3868 }
3869
3870 /*
3871  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3872  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3873  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3874  * logical imbalances.
3875  *
3876  * Called with busiest_rq locked.
3877  */
3878 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3879 {
3880         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3881         struct sched_domain *sd;
3882         struct rq *target_rq;
3883
3884         /* Is there any task to move? */
3885         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3886                 return;
3887
3888         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3889
3890         /*
3891          * This condition is "impossible", if it occurs
3892          * we need to fix it. Originally reported by
3893          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3894          */
3895         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3896
3897         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3898         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3899         update_rq_clock(busiest_rq);
3900         update_rq_clock(target_rq);
3901
3902         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3903         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3904                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3905                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3906                                 break;
3907         }
3908
3909         if (likely(sd)) {
3910                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3911
3912                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3913                                   sd, CPU_IDLE))
3914                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3915                 else
3916                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3917         }
3918         spin_unlock(&target_rq->lock);
3919 }
3920
3921 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3922 static struct {
3923         atomic_t load_balancer;
3924         cpumask_t cpu_mask;
3925 } nohz ____cacheline_aligned = {
3926         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3927         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3928 };
3929
3930 /*
3931  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3932  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3933  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3934  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3935  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3936  * arrives...
3937  *
3938  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3939  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3940  * nohz.cpu_mask..
3941  *
3942  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3943  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3944  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3945  * there is no need for ilb owner.
3946  *
3947  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3948  * next busy scheduler_tick()
3949  */
3950 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3951 {
3952         int cpu = smp_processor_id();
3953
3954         if (stop_tick) {
3955                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3956                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3957
3958                 /*
3959                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3960                  */
3961                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3962                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3963                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3964                                 BUG();
3965                         return 0;
3966                 }
3967
3968                 /* time for ilb owner also to sleep */
3969                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3970                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3971                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3972                         return 0;
3973                 }
3974
3975                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3976                         /* make me the ilb owner */
3977                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3978                                 return 1;
3979                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3980                         return 1;
3981         } else {
3982                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3983                         return 0;
3984
3985                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3986
3987                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3988                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3989                                 BUG();
3990         }
3991         return 0;
3992 }
3993 #endif
3994
3995 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3996
3997 /*
3998  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3999  * and initiates a balancing operation if so.
4000  *
4001  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4002  */
4003 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4004 {
4005         int balance = 1;
4006         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4007         unsigned long interval;
4008         struct sched_domain *sd;
4009         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4010         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4011         int update_next_balance = 0;
4012         cpumask_t tmp;
4013
4014         for_each_domain(cpu, sd) {
4015                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4016                         continue;
4017
4018                 interval = sd->balance_interval;
4019                 if (idle != CPU_IDLE)
4020                         interval *= sd->busy_factor;
4021
4022                 /* scale ms to jiffies */
4023                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4024                 if (unlikely(!interval))
4025                         interval = 1;
4026                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4027                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4028
4029
4030                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4031                         if (!spin_trylock(&balancing))
4032                                 goto out;
4033                 }
4034
4035                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4036                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4037                                 /*
4038                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4039                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4040                                  * not idle.
4041                                  */
4042                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4043                         }
4044                         sd->last_balance = jiffies;
4045                 }
4046                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4047                         spin_unlock(&balancing);
4048 out:
4049                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4050                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4051                         update_next_balance = 1;
4052                 }
4053
4054                 /*
4055                  * Stop the load balance at this level. There is another
4056                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4057                  * actively.
4058                  */
4059                 if (!balance)
4060                         break;
4061         }
4062
4063         /*
4064          * next_balance will be updated only when there is a need.
4065          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4066          * updated.
4067          */
4068         if (likely(update_next_balance))
4069                 rq->next_balance = next_balance;
4070 }
4071
4072 /*
4073  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4074  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4075  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4076  */
4077 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4078 {
4079         int this_cpu = smp_processor_id();
4080         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4081         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4082                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4083
4084         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4085
4086 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4087         /*
4088          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4089          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4090          * stopped.
4091          */
4092         if (this_rq->idle_at_tick &&
4093             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4094                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4095                 struct rq *rq;
4096                 int balance_cpu;
4097
4098                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4099                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4100                         /*
4101                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4102                          * work being done for other cpus. Next load
4103                          * balancing owner will pick it up.
4104                          */
4105                         if (need_resched())
4106                                 break;
4107
4108                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4109
4110                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4111                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4112                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4113                 }
4114         }
4115 #endif
4116 }
4117
4118 /*
4119  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4120  *
4121  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4122  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4123  * if the whole system is idle.
4124  */
4125 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4126 {
4127 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4128         /*
4129          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4130          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4131          * load balancer.
4132          */
4133         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4134                 rq->in_nohz_recently = 0;
4135
4136                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4137                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4138                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4139                 }
4140
4141                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4142                         /*
4143                          * simple selection for now: Nominate the
4144                          * first cpu in the nohz list to be the next
4145                          * ilb owner.
4146                          *
4147                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4148                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4149                          */
4150                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4151
4152                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4153                                 resched_cpu(ilb);
4154                 }
4155         }
4156
4157         /*
4158          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4159          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4160          */
4161         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4162             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4163                 resched_cpu(cpu);
4164                 return;
4165         }
4166
4167         /*
4168          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4169          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4170          */
4171         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4172             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4173                 return;
4174 #endif
4175         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4176                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4177 }
4178
4179 #else   /* CONFIG_SMP */
4180
4181 /*
4182  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4183  */
4184 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4185 {
4186 }
4187
4188 #endif
4189
4190 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4191
4192 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4193
4194 /*
4195  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4196  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4197  */
4198 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4199 {
4200         unsigned long flags;
4201         u64 ns, delta_exec;
4202         struct rq *rq;
4203
4204         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4205         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4206         if (task_current(rq, p)) {
4207                 update_rq_clock(rq);
4208                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4209                 if ((s64)delta_exec > 0)
4210                         ns += delta_exec;
4211         }
4212         task_rq_unlock(rq, &flags);
4213
4214         return ns;
4215 }
4216
4217 /*
4218  * Account user cpu time to a process.
4219  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4220  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4221  */
4222 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4223 {
4224         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4225         cputime64_t tmp;
4226
4227         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4228
4229         /* Add user time to cpustat. */
4230         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4231         if (TASK_NICE(p) > 0)
4232                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4233         else
4234                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4235 }
4236
4237 /*
4238  * Account guest cpu time to a process.
4239  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4240  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4241  */
4242 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4243 {
4244         cputime64_t tmp;
4245         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4246
4247         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4248
4249         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4250         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4251
4252         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4253         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4254 }
4255
4256 /*
4257  * Account scaled user cpu time to a process.
4258  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4259  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4260  */
4261 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4262 {
4263         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4264 }
4265
4266 /*
4267  * Account system cpu time to a process.
4268  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4269  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4270  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4271  */
4272 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4273                          cputime_t cputime)
4274 {
4275         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4276         struct rq *rq = this_rq();
4277         cputime64_t tmp;
4278
4279         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0))
4280                 return account_guest_time(p, cputime);
4281
4282         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4283
4284         /* Add system time to cpustat. */
4285         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4286         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4287                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4288         else if (softirq_count())
4289                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4290         else if (p != rq->idle)
4291                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4292         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4293                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4294         else
4295                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4296         /* Account for system time used */
4297         acct_update_integrals(p);
4298 }
4299
4300 /*
4301  * Account scaled system cpu time to a process.
4302  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4303  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4304  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4305  */
4306 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4307 {
4308         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4309 }
4310
4311 /*
4312  * Account for involuntary wait time.
4313  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4314  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4315  */
4316 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4317 {
4318         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4319         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4320         struct rq *rq = this_rq();
4321
4322         if (p == rq->idle) {
4323                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4324                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4325                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4326                 else
4327                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4328         } else
4329                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4330 }
4331
4332 /*
4333  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4334  * We call it with interrupts disabled.
4335  *
4336  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4337  * timeslices.
4338  */
4339 void scheduler_tick(void)
4340 {
4341         int cpu = smp_processor_id();
4342         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4343         struct task_struct *curr = rq->curr;
4344         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
4345
4346         spin_lock(&rq->lock);
4347         __update_rq_clock(rq);
4348         /*
4349          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
4350          */
4351         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
4352                 rq->clock = next_tick;
4353                 rq->clock_underflows++;
4354         }
4355         rq->tick_timestamp = rq->clock;
4356         update_last_tick_seen(rq);
4357         update_cpu_load(rq);
4358         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4359         spin_unlock(&rq->lock);
4360
4361 #ifdef CONFIG_SMP
4362         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4363         trigger_load_balance(rq, cpu);
4364 #endif
4365 }
4366
4367 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4368
4369 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4370 {
4371         /*
4372          * Underflow?
4373          */
4374         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4375                 return;
4376         preempt_count() += val;
4377         /*
4378          * Spinlock count overflowing soon?
4379          */
4380         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4381                                 PREEMPT_MASK - 10);
4382 }
4383 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4384
4385 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4386 {
4387         /*
4388          * Underflow?
4389          */
4390         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4391                 return;
4392         /*
4393          * Is the spinlock portion underflowing?
4394          */
4395         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4396                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4397                 return;
4398
4399         preempt_count() -= val;
4400 }
4401 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4402
4403 #endif
4404
4405 /*
4406  * Print scheduling while atomic bug:
4407  */
4408 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4409 {
4410         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4411
4412         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4413                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4414
4415         debug_show_held_locks(prev);
4416         if (irqs_disabled())
4417                 print_irqtrace_events(prev);
4418
4419         if (regs)
4420                 show_regs(regs);
4421         else
4422                 dump_stack();
4423 }
4424
4425 /*
4426  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4427  */
4428 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4429 {
4430         /*
4431          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4432          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4433          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4434          */
4435         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4436                 __schedule_bug(prev);
4437
4438         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4439
4440         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4441 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4442         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4443                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4444                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4445         }
4446 #endif
4447 }
4448
4449 /*
4450  * Pick up the highest-prio task:
4451  */
4452 static inline struct task_struct *
4453 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4454 {
4455         const struct sched_class *class;
4456         struct task_struct *p;
4457
4458         /*
4459          * Optimization: we know that if all tasks are in
4460          * the fair class we can call that function directly:
4461          */
4462         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4463                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4464                 if (likely(p))
4465                         return p;
4466         }
4467
4468         class = sched_class_highest;
4469         for ( ; ; ) {
4470                 p = class->pick_next_task(rq);
4471                 if (p)
4472                         return p;
4473                 /*
4474                  * Will never be NULL as the idle class always
4475                  * returns a non-NULL p:
4476                  */
4477                 class = class->next;
4478         }
4479 }
4480
4481 /*
4482  * schedule() is the main scheduler function.
4483  */
4484 asmlinkage void __sched schedule(void)
4485 {
4486         struct task_struct *prev, *next;
4487         unsigned long *switch_count;
4488         struct rq *rq;
4489         int cpu;
4490
4491 need_resched:
4492         preempt_disable();
4493         cpu = smp_processor_id();
4494         rq = cpu_rq(cpu);
4495         rcu_qsctr_inc(cpu);
4496         prev = rq->curr;
4497         switch_count = &prev->nivcsw;
4498
4499         release_kernel_lock(prev);
4500 need_resched_nonpreemptible:
4501
4502         schedule_debug(prev);
4503
4504         hrtick_clear(rq);
4505
4506         /*
4507          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4508          */
4509         local_irq_disable();
4510         __update_rq_clock(rq);
4511         spin_lock(&rq->lock);
4512         clear_tsk_need_resched(prev);
4513
4514         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4515                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4516                                 signal_pending(prev))) {
4517                         prev->state = TASK_RUNNING;
4518                 } else {
4519                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4520                 }
4521                 switch_count = &prev->nvcsw;
4522         }
4523
4524 #ifdef CONFIG_SMP
4525         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4526                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4527 #endif
4528
4529         if (unlikely(!rq->nr_running))
4530                 idle_balance(cpu, rq);
4531
4532         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4533         next = pick_next_task(rq, prev);
4534
4535         sched_info_switch(prev, next);
4536
4537         if (likely(prev != next)) {
4538                 rq->nr_switches++;
4539                 rq->curr = next;
4540                 ++*switch_count;
4541
4542                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4543                 /*
4544                  * the context switch might have flipped the stack from under
4545                  * us, hence refresh the local variables.
4546                  */
4547                 cpu = smp_processor_id();
4548                 rq = cpu_rq(cpu);
4549         } else
4550                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4551
4552         hrtick_set(rq);
4553
4554         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4555                 goto need_resched_nonpreemptible;
4556
4557         preempt_enable_no_resched();
4558         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4559                 goto need_resched;
4560 }
4561 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4562
4563 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4564 /*
4565  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4566  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4567  * occur there and call schedule directly.
4568  */
4569 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4570 {
4571         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4572         struct task_struct *task = current;
4573         int saved_lock_depth;
4574
4575         /*
4576          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4577          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4578          */
4579         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4580                 return;
4581
4582         do {
4583                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4584
4585                 /*
4586                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4587                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4588                  * auto-release the semaphore:
4589                  */
4590                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4591                 task->lock_depth = -1;
4592                 schedule();
4593                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4594                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4595
4596                 /*
4597                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4598                  * between schedule and now.
4599                  */
4600                 barrier();
4601         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4602 }
4603 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4604
4605 /*
4606  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4607  * off of irq context.
4608  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4609  * protect us against recursive calling from irq.
4610  */
4611 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4612 {
4613         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4614         struct task_struct *task = current;
4615         int saved_lock_depth;
4616
4617         /* Catch callers which need to be fixed */
4618         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4619
4620         do {
4621                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4622
4623                 /*
4624                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4625                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4626                  * auto-release the semaphore:
4627                  */
4628                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4629                 task->lock_depth = -1;
4630                 local_irq_enable();
4631                 schedule();
4632                 local_irq_disable();
4633                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4634                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4635
4636                 /*
4637                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4638                  * between schedule and now.
4639                  */
4640                 barrier();
4641         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4642 }
4643
4644 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4645
4646 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4647                           void *key)
4648 {
4649         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4650 }
4651 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4652
4653 /*
4654  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4655  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4656  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4657  *
4658  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4659  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4660  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4661  */
4662 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4663                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4664 {
4665         wait_queue_t *curr, *next;
4666
4667         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4668                 unsigned flags = curr->flags;
4669
4670                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4671                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4672                         break;
4673         }
4674 }
4675
4676 /**
4677  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4678  * @q: the waitqueue
4679  * @mode: which threads
4680  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4681  * @key: is directly passed to the wakeup function
4682  */
4683 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4684                         int nr_exclusive, void *key)
4685 {
4686         unsigned long flags;
4687
4688         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4689         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4690         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4691 }
4692 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4693
4694 /*
4695  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4696  */
4697 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4698 {
4699         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4700 }
4701
4702 /**
4703  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4704  * @q: the waitqueue
4705  * @mode: which threads
4706  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4707  *
4708  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4709  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4710  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4711  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4712  *
4713  * On UP it can prevent extra preemption.
4714  */
4715 void
4716 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4717 {
4718         unsigned long flags;
4719         int sync = 1;
4720
4721         if (unlikely(!q))
4722                 return;
4723
4724         if (unlikely(!nr_exclusive))
4725                 sync = 0;
4726
4727         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4728         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4729         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4732
4733 void complete(struct completion *x)
4734 {
4735         unsigned long flags;
4736
4737         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4738         x->done++;
4739         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4740         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4741 }
4742 EXPORT_SYMBOL(complete);
4743
4744 void complete_all(struct completion *x)
4745 {
4746         unsigned long flags;
4747
4748         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4749         x->done += UINT_MAX/2;
4750         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4751         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4752 }
4753 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4754
4755 static inline long __sched
4756 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4757 {
4758         if (!x->done) {
4759                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4760
4761                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4762                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4763                 do {
4764                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4765                              signal_pending(current)) ||
4766                             (state == TASK_KILLABLE &&
4767                              fatal_signal_pending(current))) {
4768                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4769                                 return -ERESTARTSYS;
4770                         }
4771                         __set_current_state(state);
4772                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4773                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4774                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4775                         if (!timeout) {
4776                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4777                                 return timeout;
4778                         }
4779                 } while (!x->done);
4780                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4781         }
4782         x->done--;
4783         return timeout;
4784 }
4785
4786 static long __sched
4787 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4788 {
4789         might_sleep();
4790
4791         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4792         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4793         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4794         return timeout;
4795 }
4796
4797 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4798 {
4799         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4800 }
4801 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4802
4803 unsigned long __sched
4804 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4805 {
4806         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4807 }
4808 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4809
4810 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4811 {
4812         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4813         if (t == -ERESTARTSYS)
4814                 return t;
4815         return 0;
4816 }
4817 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4818
4819 unsigned long __sched
4820 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4821                                           unsigned long timeout)
4822 {
4823         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4824 }
4825 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4826
4827 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4828 {
4829         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4830         if (t == -ERESTARTSYS)
4831                 return t;
4832         return 0;
4833 }
4834 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4835
4836 static long __sched
4837 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4838 {
4839         unsigned long flags;
4840         wait_queue_t wait;
4841
4842         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4843
4844         __set_current_state(state);
4845
4846         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4847         __add_wait_queue(q, &wait);
4848         spin_unlock(&q->lock);
4849         timeout = schedule_timeout(timeout);
4850         spin_lock_irq(&q->lock);
4851         __remove_wait_queue(q, &wait);
4852         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4853
4854         return timeout;
4855 }
4856
4857 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4858 {
4859         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4860 }
4861 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4862
4863 long __sched
4864 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4865 {
4866         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4867 }
4868 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4869
4870 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4871 {
4872         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4873 }
4874 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4875
4876 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4877 {
4878         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4879 }
4880 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4881
4882 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4883
4884 /*
4885  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4886  * @p: task
4887  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4888  *
4889  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4890  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4891  *
4892  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4893  */
4894 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4895 {
4896         unsigned long flags;
4897         int oldprio, on_rq, running;
4898         struct rq *rq;
4899         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4900
4901         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4902
4903         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4904         update_rq_clock(rq);
4905
4906         oldprio = p->prio;
4907         on_rq = p->se.on_rq;
4908         running = task_current(rq, p);
4909         if (on_rq)
4910                 dequeue_task(rq, p, 0);
4911         if (running)
4912                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4913
4914         if (rt_prio(prio))
4915                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4916         else
4917                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4918
4919         p->prio = prio;
4920
4921         if (running)
4922                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4923         if (on_rq) {
4924                 enqueue_task(rq, p, 0);
4925
4926                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4927         }
4928         task_rq_unlock(rq, &flags);
4929 }
4930
4931 #endif
4932
4933 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4934 {
4935         int old_prio, delta, on_rq;
4936         unsigned long flags;
4937         struct rq *rq;
4938
4939         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4940                 return;
4941         /*
4942          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4943          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4944          */
4945         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4946         update_rq_clock(rq);
4947         /*
4948          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4949          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4950          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4951          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4952          */
4953         if (task_has_rt_policy(p)) {
4954                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4955                 goto out_unlock;
4956         }
4957         on_rq = p->se.on_rq;
4958         if (on_rq)
4959                 dequeue_task(rq, p, 0);
4960
4961         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4962         set_load_weight(p);
4963         old_prio = p->prio;
4964         p->prio = effective_prio(p);
4965         delta = p->prio - old_prio;
4966
4967         if (on_rq) {
4968                 enqueue_task(rq, p, 0);
4969                 /*
4970                  * If the task increased its priority or is running and
4971                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4972                  */
4973                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4974                         resched_task(rq->curr);
4975         }
4976 out_unlock:
4977         task_rq_unlock(rq, &flags);
4978 }
4979 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4980
4981 /*
4982  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4983  * @p: task
4984  * @nice: nice value
4985  */
4986 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4987 {
4988         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4989         int nice_rlim = 20 - nice;
4990
4991         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4992                 capable(CAP_SYS_NICE));
4993 }
4994
4995 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4996
4997 /*
4998  * sys_nice - change the priority of the current process.
4999  * @increment: priority increment
5000  *
5001  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5002  * does similar things.
5003  */
5004 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5005 {
5006         long nice, retval;
5007
5008         /*
5009          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5010          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5011          * and we have a single winner.
5012          */
5013         if (increment < -40)
5014                 increment = -40;
5015         if (increment > 40)
5016                 increment = 40;
5017
5018         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5019         if (nice < -20)
5020                 nice = -20;
5021         if (nice > 19)
5022                 nice = 19;
5023
5024         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5025                 return -EPERM;
5026
5027         retval = security_task_setnice(current, nice);
5028         if (retval)
5029                 return retval;
5030
5031         set_user_nice(current, nice);
5032         return 0;
5033 }
5034
5035 #endif
5036
5037 /**
5038  * task_prio - return the priority value of a given task.
5039  * @p: the task in question.
5040  *
5041  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5042  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5043  * around 0, value goes from -16 to +15.
5044  */
5045 int task_prio(const struct task_struct *p)
5046 {
5047         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5048 }
5049
5050 /**
5051  * task_nice - return the nice value of a given task.
5052  * @p: the task in question.
5053  */
5054 int task_nice(const struct task_struct *p)
5055 {
5056         return TASK_NICE(p);
5057 }
5058 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5059
5060 /**
5061  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5062  * @cpu: the processor in question.
5063  */
5064 int idle_cpu(int cpu)
5065 {
5066         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5067 }
5068
5069 /**
5070  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5071  * @cpu: the processor in question.
5072  */
5073 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5074 {
5075         return cpu_rq(cpu)->idle;
5076 }
5077
5078 /**
5079  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5080  * @pid: the pid in question.
5081  */
5082 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5083 {
5084         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5085 }
5086
5087 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5088 static void
5089 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5090 {
5091         BUG_ON(p->se.on_rq);
5092
5093         p->policy = policy;
5094         switch (p->policy) {
5095         case SCHED_NORMAL:
5096         case SCHED_BATCH:
5097         case SCHED_IDLE:
5098                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5099                 break;
5100         case SCHED_FIFO:
5101         case SCHED_RR:
5102                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5103                 break;
5104         }
5105
5106         p->rt_priority = prio;
5107         p->normal_prio = normal_prio(p);
5108         /* we are holding p->pi_lock already */
5109         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5110         set_load_weight(p);
5111 }
5112
5113 /**
5114  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5115  * @p: the task in question.
5116  * @policy: new policy.
5117  * @param: structure containing the new RT priority.
5118  *
5119  * NOTE that the task may be already dead.
5120  */
5121 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5122                        struct sched_param *param)
5123 {
5124         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5125         unsigned long flags;
5126         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5127         struct rq *rq;
5128
5129         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5130         BUG_ON(in_interrupt());
5131 recheck:
5132         /* double check policy once rq lock held */
5133         if (policy < 0)
5134                 policy = oldpolicy = p->policy;
5135         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5136                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5137                         policy != SCHED_IDLE)
5138                 return -EINVAL;
5139         /*
5140          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5141          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5142          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5143          */
5144         if (param->sched_priority < 0 ||
5145             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5146             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5147                 return -EINVAL;
5148         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5149                 return -EINVAL;
5150
5151         /*
5152          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5153          */
5154         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5155                 if (rt_policy(policy)) {
5156                         unsigned long rlim_rtprio;
5157
5158                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5159                                 return -ESRCH;
5160                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5161                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5162
5163                         /* can't set/change the rt policy */
5164                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5165                                 return -EPERM;
5166
5167                         /* can't increase priority */
5168                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5169                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5170                                 return -EPERM;
5171                 }
5172                 /*
5173                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5174                  * move out of SCHED_IDLE either:
5175                  */
5176                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5177                         return -EPERM;
5178
5179                 /* can't change other user's priorities */
5180                 if ((current->euid != p->euid) &&
5181                     (current->euid != p->uid))
5182                         return -EPERM;
5183         }
5184
5185 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5186         /*
5187          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5188          * assigned.
5189          */
5190         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5191                 return -EPERM;
5192 #endif
5193
5194         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5195         if (retval)
5196                 return retval;
5197         /*
5198          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5199          * changing the priority of the task:
5200          */
5201         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5202         /*
5203          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5204          * runqueue lock must be held.
5205          */
5206         rq = __task_rq_lock(p);
5207         /* recheck policy now with rq lock held */
5208         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5209                 policy = oldpolicy = -1;
5210                 __task_rq_unlock(rq);
5211                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5212                 goto recheck;
5213         }
5214         update_rq_clock(rq);
5215         on_rq = p->se.on_rq;
5216         running = task_current(rq, p);
5217         if (on_rq)
5218                 deactivate_task(rq, p, 0);
5219         if (running)
5220                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5221
5222         oldprio = p->prio;
5223         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5224
5225         if (running)
5226                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5227         if (on_rq) {
5228                 activate_task(rq, p, 0);
5229
5230                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5231         }
5232         __task_rq_unlock(rq);
5233         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5234
5235         rt_mutex_adjust_pi(p);
5236
5237         return 0;
5238 }
5239 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5240
5241 static int
5242 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5243 {
5244         struct sched_param lparam;
5245         struct task_struct *p;
5246         int retval;
5247
5248         if (!param || pid < 0)
5249                 return -EINVAL;
5250         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5251                 return -EFAULT;
5252
5253         rcu_read_lock();
5254         retval = -ESRCH;
5255         p = find_process_by_pid(pid);
5256         if (p != NULL)
5257                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5258         rcu_read_unlock();
5259
5260         return retval;
5261 }
5262
5263 /**
5264  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5265  * @pid: the pid in question.
5266  * @policy: new policy.
5267  * @param: structure containing the new RT priority.
5268  */
5269 asmlinkage long
5270 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5271 {
5272         /* negative values for policy are not valid */
5273         if (policy < 0)
5274                 return -EINVAL;
5275
5276         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5277 }
5278
5279 /**
5280  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5281  * @pid: the pid in question.
5282  * @param: structure containing the new RT priority.
5283  */
5284 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5285 {
5286         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5287 }
5288
5289 /**
5290  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5291  * @pid: the pid in question.
5292  */
5293 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5294 {
5295         struct task_struct *p;
5296         int retval;
5297
5298         if (pid < 0)
5299                 return -EINVAL;
5300
5301         retval = -ESRCH;
5302         read_lock(&tasklist_lock);
5303         p = find_process_by_pid(pid);
5304         if (p) {
5305                 retval = security_task_getscheduler(p);
5306                 if (!retval)
5307                         retval = p->policy;
5308         }
5309         read_unlock(&tasklist_lock);
5310         return retval;
5311 }
5312
5313 /**
5314  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5315  * @pid: the pid in question.
5316  * @param: structure containing the RT priority.
5317  */
5318 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5319 {
5320         struct sched_param lp;
5321         struct task_struct *p;
5322         int retval;
5323
5324         if (!param || pid < 0)
5325                 return -EINVAL;
5326
5327         read_lock(&tasklist_lock);
5328         p = find_process_by_pid(pid);
5329         retval = -ESRCH;
5330         if (!p)
5331                 goto out_unlock;
5332
5333         retval = security_task_getscheduler(p);
5334         if (retval)
5335                 goto out_unlock;
5336
5337         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5338         read_unlock(&tasklist_lock);
5339
5340         /*
5341          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5342          */
5343         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5344
5345         return retval;
5346
5347 out_unlock:
5348         read_unlock(&tasklist_lock);
5349         return retval;
5350 }
5351
5352 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5353 {
5354         cpumask_t cpus_allowed;
5355         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5356         struct task_struct *p;
5357         int retval;
5358
5359         get_online_cpus();
5360         read_lock(&tasklist_lock);
5361
5362         p = find_process_by_pid(pid);
5363         if (!p) {
5364                 read_unlock(&tasklist_lock);
5365                 put_online_cpus();
5366                 return -ESRCH;
5367         }
5368
5369         /*
5370          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5371          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5372          * usage count and then drop tasklist_lock.
5373          */
5374         get_task_struct(p);
5375         read_unlock(&tasklist_lock);
5376
5377         retval = -EPERM;
5378         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5379                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5380                 goto out_unlock;
5381
5382         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5383         if (retval)
5384                 goto out_unlock;
5385
5386         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5387         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5388  again:
5389         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5390
5391         if (!retval) {
5392                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5393                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5394                         /*
5395                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5396                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5397                          * cpuset's cpus_allowed
5398                          */
5399                         new_mask = cpus_allowed;
5400                         goto again;
5401                 }
5402         }
5403 out_unlock:
5404         put_task_struct(p);
5405         put_online_cpus();
5406         return retval;
5407 }
5408
5409 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5410                              cpumask_t *new_mask)
5411 {
5412         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5413                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5414         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5415                 len = sizeof(cpumask_t);
5416         }
5417         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5418 }
5419
5420 /**
5421  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5422  * @pid: pid of the process
5423  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5424  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5425  */
5426 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5427                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5428 {
5429         cpumask_t new_mask;
5430         int retval;
5431
5432         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5433         if (retval)
5434                 return retval;
5435
5436         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5437 }
5438
5439 /*
5440  * Represents all cpu's present in the system
5441  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5442  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5443  * method, such as ACPI for e.g.
5444  */
5445
5446 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5447 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5448
5449 #ifndef CONFIG_SMP
5450 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5451 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5452
5453 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5454 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5455 #endif
5456
5457 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5458 {
5459         struct task_struct *p;
5460         int retval;
5461
5462         get_online_cpus();
5463         read_lock(&tasklist_lock);
5464
5465         retval = -ESRCH;
5466         p = find_process_by_pid(pid);
5467         if (!p)
5468                 goto out_unlock;
5469
5470         retval = security_task_getscheduler(p);
5471         if (retval)
5472                 goto out_unlock;
5473
5474         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5475
5476 out_unlock:
5477         read_unlock(&tasklist_lock);
5478         put_online_cpus();
5479
5480         return retval;
5481 }
5482
5483 /**
5484  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5485  * @pid: pid of the process
5486  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5487  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5488  */
5489 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5490                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5491 {
5492         int ret;
5493         cpumask_t mask;
5494
5495         if (len < sizeof(cpumask_t))
5496                 return -EINVAL;
5497
5498         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5499         if (ret < 0)
5500                 return ret;
5501
5502         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5503                 return -EFAULT;
5504
5505         return sizeof(cpumask_t);
5506 }
5507
5508 /**
5509  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5510  *
5511  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5512  * other threads running on this CPU then this function will return.
5513  */
5514 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5515 {
5516         struct rq *rq = this_rq_lock();
5517
5518         schedstat_inc(rq, yld_count);
5519         current->sched_class->yield_task(rq);
5520
5521         /*
5522          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5523          * no need to preempt or enable interrupts:
5524          */
5525         __release(rq->lock);
5526         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5527         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5528         preempt_enable_no_resched();
5529
5530         schedule();
5531
5532         return 0;
5533 }
5534
5535 static void __cond_resched(void)
5536 {
5537 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5538         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5539 #endif
5540         /*
5541          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5542          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5543          * cond_resched() call.
5544          */
5545         do {
5546                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5547                 schedule();
5548                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5549         } while (need_resched());
5550 }
5551
5552 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5553 int __sched _cond_resched(void)
5554 {
5555         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5556                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5557                 __cond_resched();
5558                 return 1;
5559         }
5560         return 0;
5561 }
5562 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5563 #endif
5564
5565 /*
5566  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5567  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5568  *
5569  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5570  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5571  * spin_unlock(), once by hand).
5572  */
5573 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5574 {
5575         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5576         int ret = 0;
5577
5578         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5579                 spin_unlock(lock);
5580                 if (resched && need_resched())
5581                         __cond_resched();
5582                 else
5583                         cpu_relax();
5584                 ret = 1;
5585                 spin_lock(lock);
5586         }
5587         return ret;
5588 }
5589 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5590
5591 int __sched cond_resched_softirq(void)
5592 {
5593         BUG_ON(!in_softirq());
5594
5595         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5596                 local_bh_enable();
5597                 __cond_resched();
5598                 local_bh_disable();
5599                 return 1;
5600         }
5601         return 0;
5602 }
5603 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5604
5605 /**
5606  * yield - yield the current processor to other threads.
5607  *
5608  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5609  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5610  */
5611 void __sched yield(void)
5612 {
5613         set_current_state(TASK_RUNNING);
5614         sys_sched_yield();
5615 }
5616 EXPORT_SYMBOL(yield);
5617
5618 /*
5619  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5620  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5621  *
5622  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5623  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5624  */
5625 void __sched io_schedule(void)
5626 {
5627         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5628
5629         delayacct_blkio_start();
5630         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5631         schedule();
5632         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5633         delayacct_blkio_end();
5634 }
5635 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5636
5637 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5638 {
5639         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5640         long ret;
5641
5642         delayacct_blkio_start();
5643         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5644         ret = schedule_timeout(timeout);
5645         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5646         delayacct_blkio_end();
5647         return ret;
5648 }
5649
5650 /**
5651  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5652  * @policy: scheduling class.
5653  *
5654  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5655  * by a given scheduling class.
5656  */
5657 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5658 {
5659         int ret = -EINVAL;
5660
5661         switch (policy) {
5662         case SCHED_FIFO:
5663         case SCHED_RR:
5664                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5665                 break;
5666         case SCHED_NORMAL:
5667         case SCHED_BATCH:
5668         case SCHED_IDLE:
5669                 ret = 0;
5670                 break;
5671         }
5672         return ret;
5673 }
5674
5675 /**
5676  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5677  * @policy: scheduling class.
5678  *
5679  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5680  * by a given scheduling class.
5681  */
5682 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5683 {
5684         int ret = -EINVAL;
5685
5686         switch (policy) {
5687         case SCHED_FIFO:
5688         case SCHED_RR:
5689                 ret = 1;
5690                 break;
5691         case SCHED_NORMAL:
5692         case SCHED_BATCH:
5693         case SCHED_IDLE:
5694                 ret = 0;
5695         }
5696         return ret;
5697 }
5698
5699 /**
5700  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5701  * @pid: pid of the process.
5702  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5703  *
5704  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5705  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5706  */
5707 asmlinkage
5708 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5709 {
5710         struct task_struct *p;
5711         unsigned int time_slice;
5712         int retval;
5713         struct timespec t;
5714
5715         if (pid < 0)
5716                 return -EINVAL;
5717
5718         retval = -ESRCH;
5719         read_lock(&tasklist_lock);
5720         p = find_process_by_pid(pid);
5721         if (!p)
5722                 goto out_unlock;
5723
5724         retval = security_task_getscheduler(p);
5725         if (retval)
5726                 goto out_unlock;
5727
5728         /*
5729          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5730          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5731          */
5732         time_slice = 0;
5733         if (p->policy == SCHED_RR) {
5734                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5735         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5736                 struct sched_entity *se = &p->se;
5737                 unsigned long flags;
5738                 struct rq *rq;
5739
5740                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5741                 if (rq->cfs.load.weight)
5742                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5743                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5744         }
5745         read_unlock(&tasklist_lock);
5746         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5747         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5748         return retval;
5749
5750 out_unlock:
5751         read_unlock(&tasklist_lock);
5752         return retval;
5753 }
5754
5755 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5756
5757 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5758 {
5759         unsigned long free = 0;
5760         unsigned state;
5761
5762         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5763         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5764                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5765 #if BITS_PER_LONG == 32
5766         if (state == TASK_RUNNING)
5767                 printk(KERN_CONT " running  ");
5768         else
5769                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5770 #else
5771         if (state == TASK_RUNNING)
5772                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5773         else
5774                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5775 #endif
5776 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5777         {
5778                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5779                 while (!*n)
5780                         n++;
5781                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5782         }
5783 #endif
5784         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5785                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5786
5787         show_stack(p, NULL);
5788 }
5789
5790 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5791 {
5792         struct task_struct *g, *p;
5793
5794 #if BITS_PER_LONG == 32
5795         printk(KERN_INFO
5796                 "  task                PC stack   pid father\n");
5797 #else
5798         printk(KERN_INFO
5799                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5800 #endif
5801         read_lock(&tasklist_lock);
5802         do_each_thread(g, p) {
5803                 /*
5804                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5805                  * console might take alot of time:
5806                  */
5807                 touch_nmi_watchdog();
5808                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5809                         sched_show_task(p);
5810         } while_each_thread(g, p);
5811
5812         touch_all_softlockup_watchdogs();
5813
5814 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5815         sysrq_sched_debug_show();
5816 #endif
5817         read_unlock(&tasklist_lock);
5818         /*
5819          * Only show locks if all tasks are dumped:
5820          */
5821         if (state_filter == -1)
5822                 debug_show_all_locks();
5823 }
5824
5825 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5826 {
5827         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5828 }
5829
5830 /**
5831  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5832  * @idle: task in question
5833  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5834  *
5835  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5836  * flag, to make booting more robust.
5837  */
5838 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5839 {
5840         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5841         unsigned long flags;
5842
5843         __sched_fork(idle);
5844         idle->se.exec_start = sched_clock();
5845
5846         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5847         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5848         __set_task_cpu(idle, cpu);
5849
5850         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5851         rq->curr = rq->idle = idle;
5852 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5853         idle->oncpu = 1;
5854 #endif
5855         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5856
5857         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5858         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5859
5860         /*
5861          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5862          */
5863         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5864 }
5865
5866 /*
5867  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5868  * indicates which cpus entered this state. This is used
5869  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5870  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5871  * always be CPU_MASK_NONE.
5872  */
5873 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5874
5875 /*
5876  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5877  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5878  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5879  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5880  * number of CPUs.
5881  *
5882  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5883  */
5884 static inline void sched_init_granularity(void)
5885 {
5886         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5887         const unsigned long limit = 200000000;
5888
5889         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5890         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5891                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5892
5893         sysctl_sched_latency *= factor;
5894         if (sysctl_sched_latency > limit)
5895                 sysctl_sched_latency = limit;
5896
5897         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5898 }
5899
5900 #ifdef CONFIG_SMP
5901 /*
5902  * This is how migration works:
5903  *
5904  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5905  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5906  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5907  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5908  *    thread off the CPU)
5909  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5910  *    task is still in the wrong runqueue.
5911  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5912  *    it and puts it into the right queue.
5913  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5914  * 7) we wake up and the migration is done.
5915  */
5916
5917 /*
5918  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5919  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5920  * is removed from the allowed bitmask.
5921  *
5922  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5923  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5924  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5925  */
5926 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5927 {
5928         struct migration_req req;
5929         unsigned long flags;
5930         struct rq *rq;
5931         int ret = 0;
5932
5933         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5934         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5935                 ret = -EINVAL;
5936                 goto out;
5937         }
5938
5939         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5940                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5941         else {
5942                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5943                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5944         }
5945
5946         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5947         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5948                 goto out;
5949
5950         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5951                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5952                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5953                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5954                 wait_for_completion(&req.done);
5955                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5956                 return 0;
5957         }
5958 out:
5959         task_rq_unlock(rq, &flags);
5960
5961         return ret;
5962 }
5963 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5964
5965 /*
5966  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5967  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5968  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5969  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5970  *
5971  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5972  * as the task is no longer on this CPU.
5973  *
5974  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5975  */
5976 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5977 {
5978         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5979         int ret = 0, on_rq;
5980
5981         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5982                 return ret;
5983
5984         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5985         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5986
5987         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5988         /* Already moved. */
5989         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5990                 goto out;
5991         /* Affinity changed (again). */
5992         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5993                 goto out;
5994
5995         on_rq = p->se.on_rq;
5996         if (on_rq)
5997                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5998
5999         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6000         if (on_rq) {
6001                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6002                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6003         }
6004         ret = 1;
6005 out:
6006         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6007         return ret;
6008 }
6009
6010 /*
6011  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6012  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6013  * another runqueue.
6014  */
6015 static int migration_thread(void *data)
6016 {
6017         int cpu = (long)data;
6018         struct rq *rq;
6019
6020         rq = cpu_rq(cpu);
6021         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6022
6023         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6024         while (!kthread_should_stop()) {
6025                 struct migration_req *req;
6026                 struct list_head *head;
6027
6028                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6029
6030                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6031                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6032                         goto wait_to_die;
6033                 }
6034
6035                 if (rq->active_balance) {
6036                         active_load_balance(rq, cpu);
6037                         rq->active_balance = 0;
6038                 }
6039
6040                 head = &rq->migration_queue;
6041
6042                 if (list_empty(head)) {
6043                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6044                         schedule();
6045                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6046                         continue;
6047                 }
6048                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6049                 list_del_init(head->next);
6050
6051                 spin_unlock(&rq->lock);
6052                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6053                 local_irq_enable();
6054
6055                 complete(&req->done);
6056         }
6057         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6058         return 0;
6059
6060 wait_to_die:
6061         /* Wait for kthread_stop */
6062         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6063         while (!kthread_should_stop()) {
6064                 schedule();
6065                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6066         }
6067         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6068         return 0;
6069 }
6070
6071 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6072
6073 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6074 {
6075         int ret;
6076
6077         local_irq_disable();
6078         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6079         local_irq_enable();
6080         return ret;
6081 }
6082
6083 /*
6084  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6085  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6086  */
6087 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6088 {
6089         unsigned long flags;
6090         cpumask_t mask;
6091         struct rq *rq;
6092         int dest_cpu;
6093
6094         do {
6095                 /* On same node? */
6096                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6097                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6098                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6099
6100                 /* On any allowed CPU? */
6101                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6102                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6103
6104                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6105                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6106                         cpumask_t cpus_allowed;
6107
6108                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6109                         /*
6110                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6111                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6112                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6113                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6114                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6115                          */
6116                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6117                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6118                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6119                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6120
6121                         /*
6122                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6123                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6124                          * leave kernel.
6125                          */
6126                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6127                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6128                                        "longer affine to cpu%d\n",
6129                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6130                         }
6131                 }
6132         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6133 }
6134
6135 /*
6136  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6137  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6138  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6139  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6140  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6141  */
6142 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6143 {
6144         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6145         unsigned long flags;
6146
6147         local_irq_save(flags);
6148         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6149         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6150         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6151         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6152         local_irq_restore(flags);
6153 }
6154
6155 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6156 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6157 {
6158         struct task_struct *p, *t;
6159
6160         read_lock(&tasklist_lock);
6161
6162         do_each_thread(t, p) {
6163                 if (p == current)
6164                         continue;
6165
6166                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6167                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6168         } while_each_thread(t, p);
6169
6170         read_unlock(&tasklist_lock);
6171 }
6172
6173 /*
6174  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6175  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6176  * Used by CPU offline code.
6177  */
6178 void sched_idle_next(void)
6179 {
6180         int this_cpu = smp_processor_id();
6181         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6182         struct task_struct *p = rq->idle;
6183         unsigned long flags;
6184
6185         /* cpu has to be offline */
6186         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6187
6188         /*
6189          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6190          * and interrupts disabled on the current cpu.
6191          */
6192         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6193
6194         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6195
6196         update_rq_clock(rq);
6197         activate_task(rq, p, 0);
6198
6199         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6200 }
6201
6202 /*
6203  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6204  * offline.
6205  */
6206 void idle_task_exit(void)
6207 {
6208         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6209
6210         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6211
6212         if (mm != &init_mm)
6213                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6214         mmdrop(mm);
6215 }
6216
6217 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6218 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6219 {
6220         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6221
6222         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6223         BUG_ON(!p->exit_state);
6224
6225         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6226         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6227
6228         get_task_struct(p);
6229
6230         /*
6231          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6232          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6233          * fine.
6234          */
6235         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6236         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6237         spin_lock_irq(&rq->lock);
6238
6239         put_task_struct(p);
6240 }
6241
6242 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6243 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6244 {
6245         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6246         struct task_struct *next;
6247
6248         for ( ; ; ) {
6249                 if (!rq->nr_running)
6250                         break;
6251                 update_rq_clock(rq);
6252                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6253                 if (!next)
6254                         break;
6255                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6256
6257         }
6258 }
6259 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6260
6261 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6262
6263 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6264         {
6265                 .procname       = "sched_domain",
6266                 .mode           = 0555,
6267         },
6268         {0, },
6269 };
6270
6271 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6272         {
6273                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6274                 .procname       = "kernel",
6275                 .mode           = 0555,
6276                 .child          = sd_ctl_dir,
6277         },
6278         {0, },
6279 };
6280
6281 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6282 {
6283         struct ctl_table *entry =
6284                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6285
6286         return entry;
6287 }
6288
6289 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6290 {
6291         struct ctl_table *entry;
6292
6293         /*
6294          * In the intermediate directories, both the child directory and
6295          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6296          * will always be set. In the lowest directory the names are
6297          * static strings and all have proc handlers.
6298          */
6299         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6300                 if (entry->child)
6301                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6302                 if (entry->proc_handler == NULL)
6303                         kfree(entry->procname);
6304         }
6305
6306         kfree(*tablep);
6307         *tablep = NULL;
6308 }
6309
6310 static void
6311 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6312                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6313                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6314 {
6315         entry->procname = procname;
6316         entry->data = data;
6317         entry->maxlen = maxlen;
6318         entry->mode = mode;
6319         entry->proc_handler = proc_handler;
6320 }
6321
6322 static struct ctl_table *
6323 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6324 {
6325         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6326
6327         if (table == NULL)
6328                 return NULL;
6329
6330         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6331                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6332         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6333                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6334         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6335                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6336         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6337                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6338         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6339                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6340         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6341                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6342         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6343                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6344         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6345                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6346         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6347                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6348         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6349                 &sd->cache_nice_tries,
6350                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6351         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6352                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6353         /* &table[11] is terminator */
6354
6355         return table;
6356 }
6357
6358 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6359 {
6360         struct ctl_table *entry, *table;
6361         struct sched_domain *sd;
6362         int domain_num = 0, i;
6363         char buf[32];
6364
6365         for_each_domain(cpu, sd)
6366                 domain_num++;
6367         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6368         if (table == NULL)
6369                 return NULL;
6370
6371         i = 0;
6372         for_each_domain(cpu, sd) {
6373                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6374                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6375                 entry->mode = 0555;
6376                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6377                 entry++;
6378                 i++;
6379         }
6380         return table;
6381 }
6382
6383 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6384 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6385 {
6386         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6387         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6388         char buf[32];
6389
6390         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6391         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6392
6393         if (entry == NULL)
6394                 return;
6395
6396         for_each_online_cpu(i) {
6397                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6398                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6399                 entry->mode = 0555;
6400                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6401                 entry++;
6402         }
6403
6404         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6405         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6406 }
6407
6408 /* may be called multiple times per register */
6409 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6410 {
6411         if (sd_sysctl_header)
6412                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6413         sd_sysctl_header = NULL;
6414         if (sd_ctl_dir[0].child)
6415                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6416 }
6417 #else
6418 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6419 {
6420 }
6421 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6422 {
6423 }
6424 #endif
6425
6426 /*
6427  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6428  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6429  */
6430 static int __cpuinit
6431 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6432 {
6433         struct task_struct *p;
6434         int cpu = (long)hcpu;
6435         unsigned long flags;
6436         struct rq *rq;
6437
6438         switch (action) {
6439
6440         case CPU_UP_PREPARE:
6441         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6442                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6443                 if (IS_ERR(p))
6444                         return NOTIFY_BAD;
6445                 kthread_bind(p, cpu);
6446                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6447                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6448                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6449                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6450                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6451                 break;
6452
6453         case CPU_ONLINE:
6454         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6455                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6456                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6457
6458                 /* Update our root-domain */
6459                 rq = cpu_rq(cpu);
6460                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6461                 if (rq->rd) {
6462                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6463                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6464                 }
6465                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6466                 break;
6467
6468 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6469         case CPU_UP_CANCELED:
6470         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6471                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6472                         break;
6473                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6474                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6475                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6476                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6477                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6478                 break;
6479
6480         case CPU_DEAD:
6481         case CPU_DEAD_FROZEN:
6482                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6483                 migrate_live_tasks(cpu);
6484                 rq = cpu_rq(cpu);
6485                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6486                 rq->migration_thread = NULL;
6487                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6488                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6489                 update_rq_clock(rq);
6490                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6491                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6492                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6493                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6494                 migrate_dead_tasks(cpu);
6495                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6496                 cpuset_unlock();
6497                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6498                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6499
6500                 /*
6501                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6502                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6503                  * the requestors.
6504                  */
6505                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6506                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6507                         struct migration_req *req;
6508
6509                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6510                                          struct migration_req, list);
6511                         list_del_init(&req->list);
6512                         complete(&req->done);
6513                 }
6514                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6515                 break;
6516
6517         case CPU_DYING:
6518         case CPU_DYING_FROZEN:
6519                 /* Update our root-domain */
6520                 rq = cpu_rq(cpu);
6521                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6522                 if (rq->rd) {
6523                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6524                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6525                 }
6526                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6527                 break;
6528 #endif
6529         }
6530         return NOTIFY_OK;
6531 }
6532
6533 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6534  * happens before everything else.
6535  */
6536 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6537         .notifier_call = migration_call,
6538         .priority = 10
6539 };
6540
6541 void __init migration_init(void)
6542 {
6543         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6544         int err;
6545
6546         /* Start one for the boot CPU: */
6547         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6548         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6549         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6550         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6551 }
6552 #endif
6553
6554 #ifdef CONFIG_SMP
6555
6556 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6557
6558 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6559                                   cpumask_t *groupmask)
6560 {
6561         struct sched_group *group = sd->groups;
6562         char str[256];
6563
6564         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6565         cpus_clear(*groupmask);
6566
6567         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6568
6569         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6570                 printk("does not load-balance\n");
6571                 if (sd->parent)
6572                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6573                                         " has parent");
6574                 return -1;
6575         }
6576
6577         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6578
6579         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6580                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6581                                 "CPU%d\n", cpu);
6582         }
6583         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6584                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6585                                 " CPU%d\n", cpu);
6586         }
6587
6588         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6589         do {
6590                 if (!group) {
6591                         printk("\n");
6592                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6593                         break;
6594                 }
6595
6596                 if (!group->__cpu_power) {
6597                         printk(KERN_CONT "\n");
6598                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6599                                         "set\n");
6600                         break;
6601                 }
6602
6603                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6604                         printk(KERN_CONT "\n");
6605                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6606                         break;
6607                 }
6608
6609                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6610                         printk(KERN_CONT "\n");
6611                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6612                         break;
6613                 }
6614
6615                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6616
6617                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6618                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6619
6620                 group = group->next;
6621         } while (group != sd->groups);
6622         printk(KERN_CONT "\n");
6623
6624         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6625                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6626
6627         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6628                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6629                         "of domain->span\n");
6630         return 0;
6631 }
6632
6633 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6634 {
6635         cpumask_t *groupmask;
6636         int level = 0;
6637
6638         if (!sd) {
6639                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6640                 return;
6641         }
6642
6643         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6644
6645         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6646         if (!groupmask) {
6647                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6648                 return;
6649         }
6650
6651         for (;;) {
6652                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6653                         break;
6654                 level++;
6655                 sd = sd->parent;
6656                 if (!sd)
6657                         break;
6658         }
6659         kfree(groupmask);
6660 }
6661 #else
6662 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6663 #endif
6664
6665 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6666 {
6667         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6668                 return 1;
6669
6670         /* Following flags need at least 2 groups */
6671         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6672                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6673                          SD_BALANCE_FORK |
6674                          SD_BALANCE_EXEC |
6675                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6676                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6677                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6678                         return 0;
6679         }
6680
6681         /* Following flags don't use groups */
6682         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6683                          SD_WAKE_AFFINE |
6684                          SD_WAKE_BALANCE))
6685                 return 0;
6686
6687         return 1;
6688 }
6689
6690 static int
6691 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6692 {
6693         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6694
6695         if (sd_degenerate(parent))
6696                 return 1;
6697
6698         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6699                 return 0;
6700
6701         /* Does parent contain flags not in child? */
6702         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6703         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6704                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6705         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6706         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6707                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6708                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6709                                 SD_BALANCE_FORK |
6710                                 SD_BALANCE_EXEC |
6711                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6712                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6713         }
6714         if (~cflags & pflags)
6715                 return 0;
6716
6717         return 1;
6718 }
6719
6720 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6721 {
6722         unsigned long flags;
6723         const struct sched_class *class;
6724
6725         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6726
6727         if (rq->rd) {
6728                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6729
6730                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6731                         if (class->leave_domain)
6732                                 class->leave_domain(rq);
6733                 }
6734
6735                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6736                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6737
6738                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6739                         kfree(old_rd);
6740         }
6741
6742         atomic_inc(&rd->refcount);
6743         rq->rd = rd;
6744
6745         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6746         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6747                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6748
6749         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6750                 if (class->join_domain)
6751                         class->join_domain(rq);
6752         }
6753
6754         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6755 }
6756
6757 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6758 {
6759         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6760
6761         cpus_clear(rd->span);
6762         cpus_clear(rd->online);
6763 }
6764
6765 static void init_defrootdomain(void)
6766 {
6767         init_rootdomain(&def_root_domain);
6768         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6769 }
6770
6771 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6772 {
6773         struct root_domain *rd;
6774
6775         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6776         if (!rd)
6777                 return NULL;
6778
6779         init_rootdomain(rd);
6780
6781         return rd;
6782 }
6783
6784 /*
6785  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6786  * hold the hotplug lock.
6787  */
6788 static void
6789 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6790 {
6791         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6792         struct sched_domain *tmp;
6793
6794         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6795         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6796                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6797                 if (!parent)
6798                         break;
6799                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6800                         tmp->parent = parent->parent;
6801                         if (parent->parent)
6802                                 parent->parent->child = tmp;
6803                 }
6804         }
6805
6806         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6807                 sd = sd->parent;
6808                 if (sd)
6809                         sd->child = NULL;
6810         }
6811
6812         sched_domain_debug(sd, cpu);
6813
6814         rq_attach_root(rq, rd);
6815         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6816 }
6817
6818 /* cpus with isolated domains */
6819 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6820
6821 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6822 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6823 {
6824         int ints[NR_CPUS], i;
6825
6826         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6827         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6828         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6829                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6830                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6831         return 1;
6832 }
6833
6834 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6835
6836 /*
6837  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6838  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6839  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6840  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6841  *
6842  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6843  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6844  * and ->cpu_power to 0.
6845  */
6846 static void
6847 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6848                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6849                                         struct sched_group **sg,
6850                                         cpumask_t *tmpmask),
6851                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6852 {
6853         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6854         int i;
6855
6856         cpus_clear(*covered);
6857
6858         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6859                 struct sched_group *sg;
6860                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6861                 int j;
6862
6863                 if (cpu_isset(i, *covered))
6864                         continue;
6865
6866                 cpus_clear(sg->cpumask);
6867                 sg->__cpu_power = 0;
6868
6869                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6870                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6871                                 continue;
6872
6873                         cpu_set(j, *covered);
6874                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6875                 }
6876                 if (!first)
6877                         first = sg;
6878                 if (last)
6879                         last->next = sg;
6880                 last = sg;
6881         }
6882         last->next = first;
6883 }
6884
6885 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6886
6887 #ifdef CONFIG_NUMA
6888
6889 /**
6890  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6891  * @node: node whose sched_domain we're building
6892  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6893  *
6894  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6895  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6896  *
6897  * Should use nodemask_t.
6898  */
6899 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6900 {
6901         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6902
6903         min_val = INT_MAX;
6904
6905         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6906                 /* Start at @node */
6907                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6908
6909                 if (!nr_cpus_node(n))
6910                         continue;
6911
6912                 /* Skip already used nodes */
6913                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6914                         continue;
6915
6916                 /* Simple min distance search */
6917                 val = node_distance(node, n);
6918
6919                 if (val < min_val) {
6920                         min_val = val;
6921                         best_node = n;
6922                 }
6923         }
6924
6925         node_set(best_node, *used_nodes);
6926         return best_node;
6927 }
6928
6929 /**
6930  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6931  * @node: node whose cpumask we're constructing
6932  *
6933  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6934  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6935  * out optimally.
6936  */
6937 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6938 {
6939         nodemask_t used_nodes;
6940         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6941         int i;
6942
6943         cpus_clear(*span);
6944         nodes_clear(used_nodes);
6945
6946         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6947         node_set(node, used_nodes);
6948
6949         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6950                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6951
6952                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6953                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6954         }
6955 }
6956 #endif
6957
6958 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6959
6960 /*
6961  * SMT sched-domains:
6962  */
6963 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6964 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6965 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6966
6967 static int
6968 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6969                  cpumask_t *unused)
6970 {
6971         if (sg)
6972                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6973         return cpu;
6974 }
6975 #endif
6976
6977 /*
6978  * multi-core sched-domains:
6979  */
6980 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6981 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6982 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6983 #endif
6984
6985 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6986 static int
6987 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6988                   cpumask_t *mask)
6989 {
6990         int group;
6991
6992         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6993         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6994         group = first_cpu(*mask);
6995         if (sg)
6996                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6997         return group;
6998 }
6999 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7000 static int
7001 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7002                   cpumask_t *unused)
7003 {
7004         if (sg)
7005                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7006         return cpu;
7007 }
7008 #endif
7009
7010 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7011 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7012
7013 static int
7014 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7015                   cpumask_t *mask)
7016 {
7017         int group;
7018 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7019         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7020         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7021         group = first_cpu(*mask);
7022 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7023         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7024         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7025         group = first_cpu(*mask);
7026 #else
7027         group = cpu;
7028 #endif
7029         if (sg)
7030                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7031         return group;
7032 }
7033
7034 #ifdef CONFIG_NUMA
7035 /*
7036  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7037  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7038  * gets dynamically allocated.
7039  */
7040 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7041 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7042
7043 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7044 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7045
7046 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7047                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7048 {
7049         int group;
7050
7051         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7052         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7053         group = first_cpu(*nodemask);
7054
7055         if (sg)
7056                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7057         return group;
7058 }
7059
7060 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7061 {
7062         struct sched_group *sg = group_head;
7063         int j;
7064
7065         if (!sg)
7066                 return;
7067         do {
7068                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7069                         struct sched_domain *sd;
7070
7071                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7072                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7073                                 /*
7074                                  * Only add "power" once for each
7075                                  * physical package.
7076                                  */
7077                                 continue;
7078                         }
7079
7080                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7081                 }
7082                 sg = sg->next;
7083         } while (sg != group_head);
7084 }
7085 #endif
7086
7087 #ifdef CONFIG_NUMA
7088 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7089 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7090 {
7091         int cpu, i;
7092
7093         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7094                 struct sched_group **sched_group_nodes
7095                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7096
7097                 if (!sched_group_nodes)
7098                         continue;
7099
7100                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7101                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7102
7103                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7104                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7105                         if (cpus_empty(*nodemask))
7106                                 continue;
7107
7108                         if (sg == NULL)
7109                                 continue;
7110                         sg = sg->next;
7111 next_sg:
7112                         oldsg = sg;
7113                         sg = sg->next;
7114                         kfree(oldsg);
7115                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7116                                 goto next_sg;
7117                 }
7118                 kfree(sched_group_nodes);
7119                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7120         }
7121 }
7122 #else
7123 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7124 {
7125 }
7126 #endif
7127
7128 /*
7129  * Initialize sched groups cpu_power.
7130  *
7131  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7132  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7133  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7134  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7135  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7136  * less cpu_power.
7137  *
7138  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7139  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7140  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7141  */
7142 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7143 {
7144         struct sched_domain *child;
7145         struct sched_group *group;
7146
7147         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7148
7149         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7150                 return;
7151
7152         child = sd->child;
7153
7154         sd->groups->__cpu_power = 0;
7155
7156         /*
7157          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7158          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7159          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7160          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7161          * same sched domain.
7162          */
7163         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7164                        (child->flags &
7165                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7166                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7167                 return;
7168         }
7169
7170         /*
7171          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7172          */
7173         group = child->groups;
7174         do {
7175                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7176                 group = group->next;
7177         } while (group != child->groups);
7178 }
7179
7180 /*
7181  * Initializers for schedule domains
7182  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7183  */
7184
7185 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7186 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7187 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7188 {                                                               \
7189         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7190         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7191         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7192 }
7193
7194 SD_INIT_FUNC(CPU)
7195 #ifdef CONFIG_NUMA
7196  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7197  SD_INIT_FUNC(NODE)
7198 #endif
7199 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7200  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7201 #endif
7202 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7203  SD_INIT_FUNC(MC)
7204 #endif
7205
7206 /*
7207  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7208  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7209  * if the amount of space is significant.
7210  */
7211 struct allmasks {
7212         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7213         union {
7214                 cpumask_t nodemask;
7215                 cpumask_t this_sibling_map;
7216                 cpumask_t this_core_map;
7217         };
7218         cpumask_t send_covered;
7219
7220 #ifdef CONFIG_NUMA
7221         cpumask_t domainspan;
7222         cpumask_t covered;
7223         cpumask_t notcovered;
7224 #endif
7225 };
7226
7227 #if     NR_CPUS > 128
7228 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7229 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7230 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7231 #else
7232 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7233 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7234 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7235 #endif
7236
7237 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7238                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7239
7240 static int default_relax_domain_level = -1;
7241
7242 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7243 {
7244         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7245         return 1;
7246 }
7247 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7248
7249 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7250                                  struct sched_domain_attr *attr)
7251 {
7252         int request;
7253
7254         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7255                 if (default_relax_domain_level < 0)
7256                         return;
7257                 else
7258                         request = default_relax_domain_level;
7259         } else
7260                 request = attr->relax_domain_level;
7261         if (request < sd->level) {
7262                 /* turn off idle balance on this domain */
7263                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7264         } else {
7265                 /* turn on idle balance on this domain */
7266                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7267         }
7268 }
7269
7270 /*
7271  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7272  * to the individual cpus
7273  */
7274 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7275                                  struct sched_domain_attr *attr)
7276 {
7277         int i;
7278         struct root_domain *rd;
7279         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7280         cpumask_t *tmpmask;
7281 #ifdef CONFIG_NUMA
7282         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7283         int sd_allnodes = 0;
7284
7285         /*
7286          * Allocate the per-node list of sched groups
7287          */
7288         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7289                                     GFP_KERNEL);
7290         if (!sched_group_nodes) {
7291                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7292                 return -ENOMEM;
7293         }
7294 #endif
7295
7296         rd = alloc_rootdomain();
7297         if (!rd) {
7298                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7299 #ifdef CONFIG_NUMA
7300                 kfree(sched_group_nodes);
7301 #endif
7302                 return -ENOMEM;
7303         }
7304
7305 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7306         /* get space for all scratch cpumask variables */
7307         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7308         if (!allmasks) {
7309                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7310                 kfree(rd);
7311 #ifdef CONFIG_NUMA
7312                 kfree(sched_group_nodes);
7313 #endif
7314                 return -ENOMEM;
7315         }
7316 #endif
7317         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7318
7319
7320 #ifdef CONFIG_NUMA
7321         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7322 #endif
7323
7324         /*
7325          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7326          */
7327         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7328                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7329                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7330
7331                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7332                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7333
7334 #ifdef CONFIG_NUMA
7335                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7336                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7337                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7338                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7339                         set_domain_attribute(sd, attr);
7340                         sd->span = *cpu_map;
7341                         sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7342                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7343                         p = sd;
7344                         sd_allnodes = 1;
7345                 } else
7346                         p = NULL;
7347
7348                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7349                 SD_INIT(sd, NODE);
7350                 set_domain_attribute(sd, attr);
7351                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7352                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7353                 sd->parent = p;
7354                 if (p)
7355                         p->child = sd;
7356                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7357 #endif
7358
7359                 p = sd;
7360                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7361                 SD_INIT(sd, CPU);
7362                 set_domain_attribute(sd, attr);
7363                 sd->span = *nodemask;
7364                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7365                 sd->parent = p;
7366                 if (p)
7367                         p->child = sd;
7368                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7369
7370 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7371                 p = sd;
7372                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7373                 SD_INIT(sd, MC);
7374                 set_domain_attribute(sd, attr);
7375                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7376                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7377                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7378                 sd->parent = p;
7379                 p->child = sd;
7380                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7381 #endif
7382
7383 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7384                 p = sd;
7385                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7386                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7387                 set_domain_attribute(sd, attr);
7388                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7389                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7390                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7391                 sd->parent = p;
7392                 p->child = sd;
7393                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7394 #endif
7395         }
7396
7397 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7398         /* Set up CPU (sibling) groups */
7399         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7400                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7401                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7402
7403                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7404                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7405                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7406                         continue;
7407
7408                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7409                                         &cpu_to_cpu_group,
7410                                         send_covered, tmpmask);
7411         }
7412 #endif
7413
7414 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7415         /* Set up multi-core groups */
7416         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7417                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7418                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7419
7420                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7421                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7422                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7423                         continue;
7424
7425                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7426                                         &cpu_to_core_group,
7427                                         send_covered, tmpmask);
7428         }
7429 #endif
7430
7431         /* Set up physical groups */
7432         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7433                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7434                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7435
7436                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7437                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7438                 if (cpus_empty(*nodemask))
7439                         continue;
7440
7441                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7442                                         &cpu_to_phys_group,
7443                                         send_covered, tmpmask);
7444         }
7445
7446 #ifdef CONFIG_NUMA
7447         /* Set up node groups */
7448         if (sd_allnodes) {
7449                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7450
7451                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7452                                         &cpu_to_allnodes_group,
7453                                         send_covered, tmpmask);
7454         }
7455
7456         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7457                 /* Set up node groups */
7458                 struct sched_group *sg, *prev;
7459                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7460                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7461                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7462                 int j;
7463
7464                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7465                 cpus_clear(*covered);
7466
7467                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7468                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7469                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7470                         continue;
7471                 }
7472
7473                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7474                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7475
7476                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7477                 if (!sg) {
7478                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7479                                 "node %d\n", i);
7480                         goto error;
7481                 }
7482                 sched_group_nodes[i] = sg;
7483                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7484                         struct sched_domain *sd;
7485
7486                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7487                         sd->groups = sg;
7488                 }
7489                 sg->__cpu_power = 0;
7490                 sg->cpumask = *nodemask;
7491                 sg->next = sg;
7492                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7493                 prev = sg;
7494
7495                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7496                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7497                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7498                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7499
7500                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7501                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7502                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7503                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7504                                 break;
7505
7506                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7507                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7508                                 continue;
7509
7510                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7511                                           GFP_KERNEL, i);
7512                         if (!sg) {
7513                                 printk(KERN_WARNING
7514                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7515                                 goto error;
7516                         }
7517                         sg->__cpu_power = 0;
7518                         sg->cpumask = *tmpmask;
7519                         sg->next = prev->next;
7520                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7521                         prev->next = sg;
7522                         prev = sg;
7523                 }
7524         }
7525 #endif
7526
7527         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7528 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7529         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7530                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7531
7532                 init_sched_groups_power(i, sd);
7533         }
7534 #endif
7535 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7536         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7537                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7538
7539                 init_sched_groups_power(i, sd);
7540         }
7541 #endif
7542
7543         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7544                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7545
7546                 init_sched_groups_power(i, sd);
7547         }
7548
7549 #ifdef CONFIG_NUMA
7550         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7551                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7552
7553         if (sd_allnodes) {
7554                 struct sched_group *sg;
7555
7556                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7557                                                                 tmpmask);
7558                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7559         }
7560 #endif
7561
7562         /* Attach the domains */
7563         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7564                 struct sched_domain *sd;
7565 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7566                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7567 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7568                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7569 #else
7570                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7571 #endif
7572                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7573         }
7574
7575         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7576         return 0;
7577
7578 #ifdef CONFIG_NUMA
7579 error:
7580         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7581         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7582         return -ENOMEM;
7583 #endif
7584 }
7585
7586 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7587 {
7588         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7589 }
7590
7591 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7592 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7593 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;     /* attribues of custom domains
7594                                                    in 'doms_cur' */
7595
7596 /*
7597  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7598  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7599  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7600  */
7601 static cpumask_t fallback_doms;
7602
7603 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7604 {
7605 }
7606
7607 /*
7608  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7609  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7610  * exclude other special cases in the future.
7611  */
7612 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7613 {
7614         int err;
7615
7616         arch_update_cpu_topology();
7617         ndoms_cur = 1;
7618         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7619         if (!doms_cur)
7620                 doms_cur = &fallback_doms;
7621         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7622         dattr_cur = NULL;
7623         err = build_sched_domains(doms_cur);
7624         register_sched_domain_sysctl();
7625
7626         return err;
7627 }
7628
7629 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7630                                        cpumask_t *tmpmask)
7631 {
7632         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7633 }
7634
7635 /*
7636  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7637  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7638  */
7639 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7640 {
7641         cpumask_t tmpmask;
7642         int i;
7643
7644         unregister_sched_domain_sysctl();
7645
7646         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7647                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7648         synchronize_sched();
7649         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7650 }
7651
7652 /* handle null as "default" */
7653 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7654                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7655 {
7656         struct sched_domain_attr tmp;
7657
7658         /* fast path */
7659         if (!new && !cur)
7660                 return 1;
7661
7662         tmp = SD_ATTR_INIT;
7663         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7664                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7665                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7666 }
7667
7668 /*
7669  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7670  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7671  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7672  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7673  *
7674  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7675  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7676  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7677  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7678  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7679  * it as it is.
7680  *
7681  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7682  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7683  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7684  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7685  * 'fallback_doms'.
7686  *
7687  * Call with hotplug lock held
7688  */
7689 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7690                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7691 {
7692         int i, j;
7693
7694         lock_doms_cur();
7695
7696         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7697         unregister_sched_domain_sysctl();
7698
7699         if (doms_new == NULL) {
7700                 ndoms_new = 1;
7701                 doms_new = &fallback_doms;
7702                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7703                 dattr_new = NULL;
7704         }
7705
7706         /* Destroy deleted domains */
7707         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7708                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7709                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7710                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7711                                 goto match1;
7712                 }
7713                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7714                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7715 match1:
7716                 ;
7717         }
7718
7719         /* Build new domains */
7720         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7721                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7722                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7723                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7724                                 goto match2;
7725                 }
7726                 /* no match - add a new doms_new */
7727                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7728                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7729 match2:
7730                 ;
7731         }
7732
7733         /* Remember the new sched domains */
7734         if (doms_cur != &fallback_doms)
7735                 kfree(doms_cur);
7736         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7737         doms_cur = doms_new;
7738         dattr_cur = dattr_new;
7739         ndoms_cur = ndoms_new;
7740
7741         register_sched_domain_sysctl();
7742
7743         unlock_doms_cur();
7744 }
7745
7746 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7747 int arch_reinit_sched_domains(void)
7748 {
7749         int err;
7750
7751         get_online_cpus();
7752         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7753         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7754         put_online_cpus();
7755
7756         return err;
7757 }
7758
7759 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7760 {
7761         int ret;
7762
7763         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7764                 return -EINVAL;
7765
7766         if (smt)
7767                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7768         else
7769                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7770
7771         ret = arch_reinit_sched_domains();
7772
7773         return ret ? ret : count;
7774 }
7775
7776 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7777 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7778 {
7779         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7780 }
7781 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7782                                             const char *buf, size_t count)
7783 {
7784         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7785 }
7786 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7787                    sched_mc_power_savings_store);
7788 #endif
7789
7790 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7791 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7792 {
7793         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7794 }
7795 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7796                                              const char *buf, size_t count)
7797 {
7798         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7799 }
7800 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7801                    sched_smt_power_savings_store);
7802 #endif
7803
7804 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7805 {
7806         int err = 0;
7807
7808 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7809         if (smt_capable())
7810                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7811                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7812 #endif
7813 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7814         if (!err && mc_capable())
7815                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7816                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7817 #endif
7818         return err;
7819 }
7820 #endif
7821
7822 /*
7823  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7824  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7825  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7826  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7827  */
7828 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7829                                 unsigned long action, void *hcpu)
7830 {
7831         switch (action) {
7832         case CPU_UP_PREPARE:
7833         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7834         case CPU_DOWN_PREPARE:
7835         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7836                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7837                 return NOTIFY_OK;
7838
7839         case CPU_UP_CANCELED:
7840         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7841         case CPU_DOWN_FAILED:
7842         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7843         case CPU_ONLINE:
7844         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7845         case CPU_DEAD:
7846         case CPU_DEAD_FROZEN:
7847                 /*
7848                  * Fall through and re-initialise the domains.
7849                  */
7850                 break;
7851         default:
7852                 return NOTIFY_DONE;
7853         }
7854
7855         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7856         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7857
7858         return NOTIFY_OK;
7859 }
7860
7861 void __init sched_init_smp(void)
7862 {
7863         cpumask_t non_isolated_cpus;
7864
7865 #if defined(CONFIG_NUMA)
7866         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7867                                                                 GFP_KERNEL);
7868         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7869 #endif
7870         get_online_cpus();
7871         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7872         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7873         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7874                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7875         put_online_cpus();
7876         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7877         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7878
7879         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7880         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7881                 BUG();
7882         sched_init_granularity();
7883 }
7884 #else
7885 void __init sched_init_smp(void)
7886 {
7887 #if defined(CONFIG_NUMA)
7888         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7889                                                                 GFP_KERNEL);
7890         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7891 #endif
7892         sched_init_granularity();
7893 }
7894 #endif /* CONFIG_SMP */
7895
7896 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7897 {
7898         return in_lock_functions(addr) ||
7899                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7900                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7901 }
7902
7903 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7904 {
7905         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7906         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7907 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7908         cfs_rq->rq = rq;
7909 #endif
7910         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7911 }
7912
7913 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7914 {
7915         struct rt_prio_array *array;
7916         int i;
7917
7918         array = &rt_rq->active;
7919         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7920                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7921                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7922         }
7923         /* delimiter for bitsearch: */
7924         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7925
7926 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7927         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7928 #endif
7929 #ifdef CONFIG_SMP
7930         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7931         rt_rq->overloaded = 0;
7932 #endif
7933
7934         rt_rq->rt_time = 0;
7935         rt_rq->rt_throttled = 0;
7936         rt_rq->rt_runtime = 0;
7937         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7938
7939 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7940         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7941         rt_rq->rq = rq;
7942 #endif
7943 }
7944
7945 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7946 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7947                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7948                                 struct sched_entity *parent)
7949 {
7950         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7951         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7952         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7953         cfs_rq->tg = tg;
7954         if (add)
7955                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7956
7957         tg->se[cpu] = se;
7958         /* se could be NULL for init_task_group */
7959         if (!se)
7960                 return;
7961
7962         if (!parent)
7963                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7964         else
7965                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7966
7967         se->my_q = cfs_rq;
7968         se->load.weight = tg->shares;
7969         se->load.inv_weight = div64_64(1ULL<<32, se->load.weight);
7970         se->parent = parent;
7971 }
7972 #endif
7973
7974 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7975 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7976                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7977                 struct sched_rt_entity *parent)
7978 {
7979         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7980
7981         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7982         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7983         rt_rq->tg = tg;
7984         rt_rq->rt_se = rt_se;
7985         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7986         if (add)
7987                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7988
7989         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7990         if (!rt_se)
7991                 return;
7992
7993         if (!parent)
7994                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7995         else
7996                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7997
7998         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7999         rt_se->my_q = rt_rq;
8000         rt_se->parent = parent;
8001         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8002 }
8003 #endif
8004
8005 void __init sched_init(void)
8006 {
8007         int i, j;
8008         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8009
8010 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8011         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8012 #endif
8013 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8014         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8015 #endif
8016 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8017         alloc_size *= 2;
8018 #endif
8019         /*
8020          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8021          * we use alloc_bootmem().
8022          */
8023         if (alloc_size) {
8024                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem_low(alloc_size);
8025
8026 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8027                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8028                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8029
8030                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8031                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8032
8033 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8034                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8035                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8036
8037                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8038                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8039 #endif
8040 #endif
8041 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8042                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8043                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8044
8045                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8046                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8047
8048 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8049                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8050                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8051
8052                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8053                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8054 #endif
8055 #endif
8056         }
8057
8058 #ifdef CONFIG_SMP
8059         init_aggregate();
8060         init_defrootdomain();
8061 #endif
8062
8063         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8064                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8065
8066 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8067         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8068                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8069 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8070         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8071                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8072 #endif
8073 #endif
8074
8075 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8076         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8077         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8078
8079 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8080         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8081         init_task_group.parent = &root_task_group;
8082         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8083 #endif
8084 #endif
8085
8086         for_each_possible_cpu(i) {
8087                 struct rq *rq;
8088
8089                 rq = cpu_rq(i);
8090                 spin_lock_init(&rq->lock);
8091                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8092                 rq->nr_running = 0;
8093                 rq->clock = 1;
8094                 update_last_tick_seen(rq);
8095                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8096                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8097 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8098                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8099                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8100 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8101                 /*
8102                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8103                  *
8104                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8105                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8106                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8107                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8108                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8109                  * (se->load.weight).
8110                  *
8111                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8112                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8113                  * then A0's share of the cpu resource is:
8114                  *
8115                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8116                  *
8117                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8118                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8119                  */
8120                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8121 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8122                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8123                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8124                 /*
8125                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8126                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8127                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8128                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8129                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8130                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8131                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8132                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8133                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8134                  */
8135                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8136                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8137                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8138                                 root_task_group.se[i]);
8139
8140 #endif
8141 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8142
8143                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8144 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8145                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8146 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8147                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8148 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8149                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8150                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8151                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8152                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8153                                 root_task_group.rt_se[i]);
8154 #endif
8155 #endif
8156
8157                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8158                         rq->cpu_load[j] = 0;
8159 #ifdef CONFIG_SMP
8160                 rq->sd = NULL;
8161                 rq->rd = NULL;
8162                 rq->active_balance = 0;
8163                 rq->next_balance = jiffies;
8164                 rq->push_cpu = 0;
8165                 rq->cpu = i;
8166                 rq->migration_thread = NULL;
8167                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8168                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8169 #endif
8170                 init_rq_hrtick(rq);
8171                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8172         }
8173
8174         set_load_weight(&init_task);
8175
8176 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8177         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8178 #endif
8179
8180 #ifdef CONFIG_SMP
8181         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8182 #endif
8183
8184 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8185         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8186 #endif
8187
8188         /*
8189          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8190          */
8191         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8192         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8193
8194         /*
8195          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8196          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8197          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8198          * when this runqueue becomes "idle".
8199          */
8200         init_idle(current, smp_processor_id());
8201         /*
8202          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8203          */
8204         current->sched_class = &fair_sched_class;
8205
8206         scheduler_running = 1;
8207 }
8208
8209 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8210 void __might_sleep(char *file, int line)
8211 {
8212 #ifdef in_atomic
8213         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8214
8215         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8216             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8217                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8218                         return;
8219                 prev_jiffy = jiffies;
8220                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8221                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8222                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8223                         in_atomic(), irqs_disabled());
8224                 debug_show_held_locks(current);
8225                 if (irqs_disabled())
8226                         print_irqtrace_events(current);
8227                 dump_stack();
8228         }
8229 #endif
8230 }
8231 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8232 #endif
8233
8234 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8235 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8236 {
8237         int on_rq;
8238         update_rq_clock(rq);
8239         on_rq = p->se.on_rq;
8240         if (on_rq)
8241                 deactivate_task(rq, p, 0);
8242         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8243         if (on_rq) {
8244                 activate_task(rq, p, 0);
8245                 resched_task(rq->curr);
8246         }
8247 }
8248
8249 void normalize_rt_tasks(void)
8250 {
8251         struct task_struct *g, *p;
8252         unsigned long flags;
8253         struct rq *rq;
8254
8255         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8256         do_each_thread(g, p) {
8257                 /*
8258                  * Only normalize user tasks:
8259                  */
8260                 if (!p->mm)
8261                         continue;
8262
8263                 p->se.exec_start                = 0;
8264 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8265                 p->se.wait_start                = 0;
8266                 p->se.sleep_start               = 0;
8267                 p->se.block_start               = 0;
8268 #endif
8269                 task_rq(p)->clock               = 0;
8270
8271                 if (!rt_task(p)) {
8272                         /*
8273                          * Renice negative nice level userspace
8274                          * tasks back to 0:
8275                          */
8276                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8277                                 set_user_nice(p, 0);
8278                         continue;
8279                 }
8280
8281                 spin_lock(&p->pi_lock);
8282                 rq = __task_rq_lock(p);
8283
8284                 normalize_task(rq, p);
8285
8286                 __task_rq_unlock(rq);
8287                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8288         } while_each_thread(g, p);
8289
8290         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8291 }
8292
8293 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8294
8295 #ifdef CONFIG_IA64
8296 /*
8297  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8298  *
8299  * They can only be called when the whole system has been
8300  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8301  * activity can take place. Using them for anything else would
8302  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8303  * under any other configuration.
8304  */
8305
8306 /**
8307  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8308  * @cpu: the processor in question.
8309  *
8310  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8311  */
8312 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8313 {
8314         return cpu_curr(cpu);
8315 }
8316
8317 /**
8318  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8319  * @cpu: the processor in question.
8320  * @p: the task pointer to set.
8321  *
8322  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8323  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8324  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8325  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8326  * and caller must save the original value of the current task (see
8327  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8328  * re-starting the system.
8329  *
8330  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8331  */
8332 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8333 {
8334         cpu_curr(cpu) = p;
8335 }
8336
8337 #endif
8338
8339 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8340 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8341 {
8342         int i;
8343
8344         for_each_possible_cpu(i) {
8345                 if (tg->cfs_rq)
8346                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8347                 if (tg->se)
8348                         kfree(tg->se[i]);
8349         }
8350
8351         kfree(tg->cfs_rq);
8352         kfree(tg->se);
8353 }
8354
8355 static
8356 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8357 {
8358         struct cfs_rq *cfs_rq;
8359         struct sched_entity *se, *parent_se;
8360         struct rq *rq;
8361         int i;
8362
8363         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8364         if (!tg->cfs_rq)
8365                 goto err;
8366         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8367         if (!tg->se)
8368                 goto err;
8369
8370         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8371
8372         for_each_possible_cpu(i) {
8373                 rq = cpu_rq(i);
8374
8375                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8376                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8377                 if (!cfs_rq)
8378                         goto err;
8379
8380                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8381                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8382                 if (!se)
8383                         goto err;
8384
8385                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8386                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8387         }
8388
8389         return 1;
8390
8391  err:
8392         return 0;
8393 }
8394
8395 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8396 {
8397         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8398                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8399 }
8400
8401 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8402 {
8403         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8404 }
8405 #else
8406 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8407 {
8408 }
8409
8410 static inline
8411 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8412 {
8413         return 1;
8414 }
8415
8416 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8417 {
8418 }
8419
8420 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8421 {
8422 }
8423 #endif
8424
8425 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8426 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8427 {
8428         int i;
8429
8430         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8431
8432         for_each_possible_cpu(i) {
8433                 if (tg->rt_rq)
8434                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8435                 if (tg->rt_se)
8436                         kfree(tg->rt_se[i]);
8437         }
8438
8439         kfree(tg->rt_rq);
8440         kfree(tg->rt_se);
8441 }
8442
8443 static
8444 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8445 {
8446         struct rt_rq *rt_rq;
8447         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8448         struct rq *rq;
8449         int i;
8450
8451         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8452         if (!tg->rt_rq)
8453                 goto err;
8454         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8455         if (!tg->rt_se)
8456                 goto err;
8457
8458         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8459                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8460
8461         for_each_possible_cpu(i) {
8462                 rq = cpu_rq(i);
8463
8464                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8465                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8466                 if (!rt_rq)
8467                         goto err;
8468
8469                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8470                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8471                 if (!rt_se)
8472                         goto err;
8473
8474                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8475                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8476         }
8477
8478         return 1;
8479
8480  err:
8481         return 0;
8482 }
8483
8484 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8485 {
8486         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8487                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8488 }
8489
8490 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8491 {
8492         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8493 }
8494 #else
8495 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8496 {
8497 }
8498
8499 static inline
8500 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8501 {
8502         return 1;
8503 }
8504
8505 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8506 {
8507 }
8508
8509 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8510 {
8511 }
8512 #endif
8513
8514 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8515 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8516 {
8517         free_fair_sched_group(tg);
8518         free_rt_sched_group(tg);
8519         kfree(tg);
8520 }
8521
8522 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8523 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8524 {
8525         struct task_group *tg;
8526         unsigned long flags;
8527         int i;
8528
8529         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8530         if (!tg)
8531                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8532
8533         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8534                 goto err;
8535
8536         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8537                 goto err;
8538
8539         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8540         for_each_possible_cpu(i) {
8541                 register_fair_sched_group(tg, i);
8542                 register_rt_sched_group(tg, i);
8543         }
8544         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8545
8546         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8547
8548         tg->parent = parent;
8549         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8550         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8551         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8552
8553         return tg;
8554
8555 err:
8556         free_sched_group(tg);
8557         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8558 }
8559
8560 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8561 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8562 {
8563         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8564         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8565 }
8566
8567 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8568 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8569 {
8570         unsigned long flags;
8571         int i;
8572
8573         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8574         for_each_possible_cpu(i) {
8575                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8576                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8577         }
8578         list_del_rcu(&tg->list);
8579         list_del_rcu(&tg->siblings);
8580         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8581
8582         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8583         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8584 }
8585
8586 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8587  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8588  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8589  *      reflect its new group.
8590  */
8591 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8592 {
8593         int on_rq, running;
8594         unsigned long flags;
8595         struct rq *rq;
8596
8597         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8598
8599         update_rq_clock(rq);
8600
8601         running = task_current(rq, tsk);
8602         on_rq = tsk->se.on_rq;
8603
8604         if (on_rq)
8605                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8606         if (unlikely(running))
8607                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8608
8609         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8610
8611 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8612         if (tsk->sched_class->moved_group)
8613                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8614 #endif
8615
8616         if (unlikely(running))
8617                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8618         if (on_rq)
8619                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8620
8621         task_rq_unlock(rq, &flags);
8622 }
8623 #endif
8624
8625 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8626 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8627 {
8628         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8629         int on_rq;
8630
8631         on_rq = se->on_rq;
8632         if (on_rq)
8633                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8634
8635         se->load.weight = shares;
8636         se->load.inv_weight = div64_64((1ULL<<32), shares);
8637
8638         if (on_rq)
8639                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8640 }
8641
8642 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8643 {
8644         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8645         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8646         unsigned long flags;
8647
8648         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8649         __set_se_shares(se, shares);
8650         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8651 }
8652
8653 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8654
8655 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8656 {
8657         int i;
8658         unsigned long flags;
8659
8660         /*
8661          * We can't change the weight of the root cgroup.
8662          */
8663         if (!tg->se[0])
8664                 return -EINVAL;
8665
8666         /*
8667          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
8668          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
8669          *  limitation from this.)
8670          */
8671         if (shares < MIN_SHARES)
8672                 shares = MIN_SHARES;
8673
8674         mutex_lock(&shares_mutex);
8675         if (tg->shares == shares)
8676                 goto done;
8677
8678         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8679         for_each_possible_cpu(i)
8680                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8681         list_del_rcu(&tg->siblings);
8682         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8683
8684         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8685         synchronize_sched();
8686
8687         /*
8688          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8689          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8690          */
8691         tg->shares = shares;
8692         for_each_possible_cpu(i) {
8693                 /*
8694                  * force a rebalance
8695                  */
8696                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8697                 set_se_shares(tg->se[i], shares/nr_cpu_ids);
8698         }
8699
8700         /*
8701          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8702          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8703          */
8704         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8705         for_each_possible_cpu(i)
8706                 register_fair_sched_group(tg, i);
8707         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8708         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8709 done:
8710         mutex_unlock(&shares_mutex);
8711         return 0;
8712 }
8713
8714 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8715 {
8716         return tg->shares;
8717 }
8718 #endif
8719
8720 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8721 /*
8722  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8723  */
8724 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8725
8726 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8727 {
8728         if (runtime == RUNTIME_INF)
8729                 return 1ULL << 16;
8730
8731         return div64_64(runtime << 16, period);
8732 }
8733
8734 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8735 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8736 {
8737         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8738         unsigned long total = 0;
8739
8740         if (!parent) {
8741                 if (global_rt_period() < period)
8742                         return 0;
8743
8744                 return to_ratio(period, runtime) <
8745                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8746         }
8747
8748         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8749                 return 0;
8750
8751         rcu_read_lock();
8752         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8753                 if (tgi == tg)
8754                         continue;
8755
8756                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8757                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8758         }
8759         rcu_read_unlock();
8760
8761         return total + to_ratio(period, runtime) <
8762                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8763                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8764 }
8765 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8766 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8767 {
8768         struct task_group *tgi;
8769         unsigned long total = 0;
8770         unsigned long global_ratio =
8771                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8772
8773         rcu_read_lock();
8774         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8775                 if (tgi == tg)
8776                         continue;
8777
8778                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8779                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8780         }
8781         rcu_read_unlock();
8782
8783         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8784 }
8785 #endif
8786
8787 /* Must be called with tasklist_lock held */
8788 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8789 {
8790         struct task_struct *g, *p;
8791         do_each_thread(g, p) {
8792                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8793                         return 1;
8794         } while_each_thread(g, p);
8795         return 0;
8796 }
8797
8798 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8799                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8800 {
8801         int i, err = 0;
8802
8803         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8804         read_lock(&tasklist_lock);
8805         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8806                 err = -EBUSY;
8807                 goto unlock;
8808         }
8809         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8810                 err = -EINVAL;
8811                 goto unlock;
8812         }
8813
8814         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8815         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8816         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8817
8818         for_each_possible_cpu(i) {
8819                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8820
8821                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8822                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8823                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8824         }
8825         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8826  unlock:
8827         read_unlock(&tasklist_lock);
8828         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8829
8830         return err;
8831 }
8832
8833 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8834 {
8835         u64 rt_runtime, rt_period;
8836
8837         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8838         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8839         if (rt_runtime_us < 0)
8840                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8841
8842         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8843 }
8844
8845 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8846 {
8847         u64 rt_runtime_us;
8848
8849         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8850                 return -1;
8851
8852         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8853         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8854         return rt_runtime_us;
8855 }
8856
8857 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8858 {
8859         u64 rt_runtime, rt_period;
8860
8861         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8862         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8863
8864         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8865 }
8866
8867 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8868 {
8869         u64 rt_period_us;
8870
8871         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8872         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8873         return rt_period_us;
8874 }
8875
8876 static int sched_rt_global_constraints(void)
8877 {
8878         int ret = 0;
8879
8880         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8881         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8882                 ret = -EINVAL;
8883         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8884
8885         return ret;
8886 }
8887 #else
8888 static int sched_rt_global_constraints(void)
8889 {
8890         unsigned long flags;
8891         int i;
8892
8893         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8894         for_each_possible_cpu(i) {
8895                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8896
8897                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8898                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8899                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8900         }
8901         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8902
8903         return 0;
8904 }
8905 #endif
8906
8907 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8908                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8909                 loff_t *ppos)
8910 {
8911         int ret;
8912         int old_period, old_runtime;
8913         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8914
8915         mutex_lock(&mutex);
8916         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8917         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8918
8919         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8920
8921         if (!ret && write) {
8922                 ret = sched_rt_global_constraints();
8923                 if (ret) {
8924                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8925                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8926                 } else {
8927                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8928                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8929                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8930                 }
8931         }
8932         mutex_unlock(&mutex);
8933
8934         return ret;
8935 }
8936
8937 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8938
8939 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8940 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8941 {
8942         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8943                             struct task_group, css);
8944 }
8945
8946 static struct cgroup_subsys_state *
8947 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8948 {
8949         struct task_group *tg, *parent;
8950
8951         if (!cgrp->parent) {
8952                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8953                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8954                 return &init_task_group.css;
8955         }
8956
8957         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8958         tg = sched_create_group(parent);
8959         if (IS_ERR(tg))
8960                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8961
8962         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8963         tg->css.cgroup = cgrp;
8964
8965         return &tg->css;
8966 }
8967
8968 static void
8969 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8970 {
8971         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8972
8973         sched_destroy_group(tg);
8974 }
8975
8976 static int
8977 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8978                       struct task_struct *tsk)
8979 {
8980 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8981         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8982         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8983                 return -EINVAL;
8984 #else
8985         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8986         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8987                 return -EINVAL;
8988 #endif
8989
8990         return 0;
8991 }
8992
8993 static void
8994 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8995                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8996 {
8997         sched_move_task(tsk);
8998 }
8999
9000 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9001 static int cpu_shares_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9002                                 u64 shareval)
9003 {
9004         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9005 }
9006
9007 static u64 cpu_shares_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9008 {
9009         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9010
9011         return (u64) tg->shares;
9012 }
9013 #endif
9014
9015 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9016 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9017                                 struct file *file,
9018                                 const char __user *userbuf,
9019                                 size_t nbytes, loff_t *unused_ppos)
9020 {
9021         char buffer[64];
9022         int retval = 0;
9023         s64 val;
9024         char *end;
9025
9026         if (!nbytes)
9027                 return -EINVAL;
9028         if (nbytes >= sizeof(buffer))
9029                 return -E2BIG;
9030         if (copy_from_user(buffer, userbuf, nbytes))
9031                 return -EFAULT;
9032
9033         buffer[nbytes] = 0;     /* nul-terminate */
9034
9035         /* strip newline if necessary */
9036         if (nbytes && (buffer[nbytes-1] == '\n'))
9037                 buffer[nbytes-1] = 0;
9038         val = simple_strtoll(buffer, &end, 0);
9039         if (*end)
9040                 return -EINVAL;
9041
9042         /* Pass to subsystem */
9043         retval = sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9044         if (!retval)
9045                 retval = nbytes;
9046         return retval;
9047 }
9048
9049 static ssize_t cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9050                                    struct file *file,
9051                                    char __user *buf, size_t nbytes,
9052                                    loff_t *ppos)
9053 {
9054         char tmp[64];
9055         long val = sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9056         int len = sprintf(tmp, "%ld\n", val);
9057
9058         return simple_read_from_buffer(buf, nbytes, ppos, tmp, len);
9059 }
9060
9061 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9062                 u64 rt_period_us)
9063 {
9064         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9065 }
9066
9067 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9068 {
9069         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9070 }
9071 #endif
9072
9073 static struct cftype cpu_files[] = {
9074 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9075         {
9076                 .name = "shares",
9077                 .read_uint = cpu_shares_read_uint,
9078                 .write_uint = cpu_shares_write_uint,
9079         },
9080 #endif
9081 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9082         {
9083                 .name = "rt_runtime_us",
9084                 .read = cpu_rt_runtime_read,
9085                 .write = cpu_rt_runtime_write,
9086         },
9087         {
9088                 .name = "rt_period_us",
9089                 .read_uint = cpu_rt_period_read_uint,
9090                 .write_uint = cpu_rt_period_write_uint,
9091         },
9092 #endif
9093 };
9094
9095 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9096 {
9097         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9098 }
9099
9100 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9101         .name           = "cpu",
9102         .create         = cpu_cgroup_create,
9103         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9104         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9105         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9106         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9107         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9108         .early_init     = 1,
9109 };
9110
9111 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9112
9113 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9114
9115 /*
9116  * CPU accounting code for task groups.
9117  *
9118  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9119  * (balbir@in.ibm.com).
9120  */
9121
9122 /* track cpu usage of a group of tasks */
9123 struct cpuacct {
9124         struct cgroup_subsys_state css;
9125         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9126         u64 *cpuusage;
9127 };
9128
9129 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9130
9131 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9132 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9133 {
9134         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9135                             struct cpuacct, css);
9136 }
9137
9138 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9139 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9140 {
9141         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9142                             struct cpuacct, css);
9143 }
9144
9145 /* create a new cpu accounting group */
9146 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9147         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9148 {
9149         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9150
9151         if (!ca)
9152                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9153
9154         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9155         if (!ca->cpuusage) {
9156                 kfree(ca);
9157                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9158         }
9159
9160         return &ca->css;
9161 }
9162
9163 /* destroy an existing cpu accounting group */
9164 static void
9165 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9166 {
9167         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9168
9169         free_percpu(ca->cpuusage);
9170         kfree(ca);
9171 }
9172
9173 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9174 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9175 {
9176         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9177         u64 totalcpuusage = 0;
9178         int i;
9179
9180         for_each_possible_cpu(i) {
9181                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9182
9183                 /*
9184                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9185                  * platforms.
9186                  */
9187                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9188                 totalcpuusage += *cpuusage;
9189                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9190         }
9191
9192         return totalcpuusage;
9193 }
9194
9195 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9196                                                                 u64 reset)
9197 {
9198         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9199         int err = 0;
9200         int i;
9201
9202         if (reset) {
9203                 err = -EINVAL;
9204                 goto out;
9205         }
9206
9207         for_each_possible_cpu(i) {
9208                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9209
9210                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9211                 *cpuusage = 0;
9212                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9213         }
9214 out:
9215         return err;
9216 }
9217
9218 static struct cftype files[] = {
9219         {
9220                 .name = "usage",
9221                 .read_uint = cpuusage_read,
9222                 .write_uint = cpuusage_write,
9223         },
9224 };
9225
9226 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9227 {
9228         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9229 }
9230
9231 /*
9232  * charge this task's execution time to its accounting group.
9233  *
9234  * called with rq->lock held.
9235  */
9236 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9237 {
9238         struct cpuacct *ca;
9239
9240         if (!cpuacct_subsys.active)
9241                 return;
9242
9243         ca = task_ca(tsk);
9244         if (ca) {
9245                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9246
9247                 *cpuusage += cputime;
9248         }
9249 }
9250
9251 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9252         .name = "cpuacct",
9253         .create = cpuacct_create,
9254         .destroy = cpuacct_destroy,
9255         .populate = cpuacct_populate,
9256         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9257 };
9258 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */