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