sched: fix hrtick_start_fair and CPU-Hotplug
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73
74 #include <asm/tlb.h>
75 #include <asm/irq_regs.h>
76
77 /*
78  * Scheduler clock - returns current time in nanosec units.
79  * This is default implementation.
80  * Architectures and sub-architectures can override this.
81  */
82 unsigned long long __attribute__((weak)) sched_clock(void)
83 {
84         return (unsigned long long)jiffies * (NSEC_PER_SEC / HZ);
85 }
86
87 /*
88  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
89  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
90  * and back.
91  */
92 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
93 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
94 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
95
96 /*
97  * 'User priority' is the nice value converted to something we
98  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
99  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
100  */
101 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
102 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
103 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
104
105 /*
106  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
107  */
108 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
109
110 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
111 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
112
113 /*
114  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
115  *
116  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
117  * Timeslices get refilled after they expire.
118  */
119 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
120
121 /*
122  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
123  */
124 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
125
126 #ifdef CONFIG_SMP
127 /*
128  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
129  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
130  */
131 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
132 {
133         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
134 }
135
136 /*
137  * Each time a sched group cpu_power is changed,
138  * we must compute its reciprocal value
139  */
140 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
141 {
142         sg->__cpu_power += val;
143         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
144 }
145 #endif
146
147 static inline int rt_policy(int policy)
148 {
149         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
150                 return 1;
151         return 0;
152 }
153
154 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
155 {
156         return rt_policy(p->policy);
157 }
158
159 /*
160  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
161  */
162 struct rt_prio_array {
163         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
164         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
165 };
166
167 struct rt_bandwidth {
168         /* nests inside the rq lock: */
169         spinlock_t              rt_runtime_lock;
170         ktime_t                 rt_period;
171         u64                     rt_runtime;
172         struct hrtimer          rt_period_timer;
173 };
174
175 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
176
177 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
178
179 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
180 {
181         struct rt_bandwidth *rt_b =
182                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
183         ktime_t now;
184         int overrun;
185         int idle = 0;
186
187         for (;;) {
188                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
189                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
190
191                 if (!overrun)
192                         break;
193
194                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
195         }
196
197         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
198 }
199
200 static
201 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
202 {
203         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
204         rt_b->rt_runtime = runtime;
205
206         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
207
208         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
209                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
210         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
211         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
212 }
213
214 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
215 {
216         ktime_t now;
217
218         if (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(&rt_b->rt_period_timer,
232                               rt_b->rt_period_timer.expires,
233                               HRTIMER_MODE_ABS);
234         }
235         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
236 }
237
238 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
239 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
240 {
241         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
242 }
243 #endif
244
245 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
246
247 #include <linux/cgroup.h>
248
249 struct cfs_rq;
250
251 static LIST_HEAD(task_groups);
252
253 /* task group related information */
254 struct task_group {
255 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
256         struct cgroup_subsys_state css;
257 #endif
258
259 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
260         /* schedulable entities of this group on each cpu */
261         struct sched_entity **se;
262         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
263         struct cfs_rq **cfs_rq;
264         unsigned long shares;
265 #endif
266
267 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
268         struct sched_rt_entity **rt_se;
269         struct rt_rq **rt_rq;
270
271         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
272 #endif
273
274         struct rcu_head rcu;
275         struct list_head list;
276
277         struct task_group *parent;
278         struct list_head siblings;
279         struct list_head children;
280 };
281
282 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
283
284 /*
285  * Root task group.
286  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
287  *      be a child to this group.
288  */
289 struct task_group root_task_group;
290
291 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
292 /* Default task group's sched entity on each cpu */
293 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
294 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
295 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
296 #endif
297
298 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
299 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
300 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
301 #endif
302 #else
303 #define root_task_group init_task_group
304 #endif
305
306 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
307  * a task group's cpu shares.
308  */
309 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
310
311 /* doms_cur_mutex serializes access to doms_cur[] array */
312 static DEFINE_MUTEX(doms_cur_mutex);
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
316 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
317 #else
318 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
319 #endif
320
321 #define MIN_SHARES      2
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 static inline void lock_doms_cur(void)
362 {
363         mutex_lock(&doms_cur_mutex);
364 }
365
366 static inline void unlock_doms_cur(void)
367 {
368         mutex_unlock(&doms_cur_mutex);
369 }
370
371 #else
372
373 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
374 static inline void lock_doms_cur(void) { }
375 static inline void unlock_doms_cur(void) { }
376
377 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
378
379 /* CFS-related fields in a runqueue */
380 struct cfs_rq {
381         struct load_weight load;
382         unsigned long nr_running;
383
384         u64 exec_clock;
385         u64 min_vruntime;
386
387         struct rb_root tasks_timeline;
388         struct rb_node *rb_leftmost;
389
390         struct list_head tasks;
391         struct list_head *balance_iterator;
392
393         /*
394          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
395          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
396          */
397         struct sched_entity *curr, *next;
398
399         unsigned long nr_spread_over;
400
401 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
402         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
403
404         /*
405          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
406          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
407          * (like users, containers etc.)
408          *
409          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
410          * list is used during load balance.
411          */
412         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
413         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
414
415 #ifdef CONFIG_SMP
416         unsigned long task_weight;
417         unsigned long shares;
418         /*
419          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
420          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
421          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
422          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
423          * but more should not be needed anyway.
424          */
425         struct aggregate_struct {
426                 /*
427                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
428                  *
429                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
430                  * this group.
431                  */
432                 unsigned long load;
433
434                 /*
435                  * part of the group weight distributed to this span.
436                  */
437                 unsigned long shares;
438
439                 /*
440                  * The sum of all runqueue weights within this span.
441                  */
442                 unsigned long rq_weight;
443
444                 /*
445                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
446                  * influence by moving tasks around.
447                  */
448                 unsigned long task_weight;
449         } aggregate;
450 #endif
451 #endif
452 };
453
454 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
455 struct rt_rq {
456         struct rt_prio_array active;
457         unsigned long rt_nr_running;
458 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
459         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
460 #endif
461 #ifdef CONFIG_SMP
462         unsigned long rt_nr_migratory;
463         int overloaded;
464 #endif
465         int rt_throttled;
466         u64 rt_time;
467         u64 rt_runtime;
468         /* Nests inside the rq lock: */
469         spinlock_t rt_runtime_lock;
470
471 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
472         unsigned long rt_nr_boosted;
473
474         struct rq *rq;
475         struct list_head leaf_rt_rq_list;
476         struct task_group *tg;
477         struct sched_rt_entity *rt_se;
478 #endif
479 };
480
481 #ifdef CONFIG_SMP
482
483 /*
484  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
485  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
486  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
487  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
488  * object.
489  *
490  */
491 struct root_domain {
492         atomic_t refcount;
493         cpumask_t span;
494         cpumask_t online;
495
496         /*
497          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
498          * one runnable RT task.
499          */
500         cpumask_t rto_mask;
501         atomic_t rto_count;
502 };
503
504 /*
505  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
506  * members (mimicking the global state we have today).
507  */
508 static struct root_domain def_root_domain;
509
510 #endif
511
512 /*
513  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
514  *
515  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
516  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
517  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
518  */
519 struct rq {
520         /* runqueue lock: */
521         spinlock_t lock;
522
523         /*
524          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
525          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
526          */
527         unsigned long nr_running;
528         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
529         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
530         unsigned char idle_at_tick;
531 #ifdef CONFIG_NO_HZ
532         unsigned long last_tick_seen;
533         unsigned char in_nohz_recently;
534 #endif
535         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
536         struct load_weight load;
537         unsigned long nr_load_updates;
538         u64 nr_switches;
539
540         struct cfs_rq cfs;
541         struct rt_rq rt;
542
543 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
544         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
545         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
546 #endif
547 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
548         struct list_head leaf_rt_rq_list;
549 #endif
550
551         /*
552          * This is part of a global counter where only the total sum
553          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
554          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
555          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
556          */
557         unsigned long nr_uninterruptible;
558
559         struct task_struct *curr, *idle;
560         unsigned long next_balance;
561         struct mm_struct *prev_mm;
562
563         u64 clock, prev_clock_raw;
564         s64 clock_max_delta;
565
566         unsigned int clock_warps, clock_overflows, clock_underflows;
567         u64 idle_clock;
568         unsigned int clock_deep_idle_events;
569         u64 tick_timestamp;
570
571         atomic_t nr_iowait;
572
573 #ifdef CONFIG_SMP
574         struct root_domain *rd;
575         struct sched_domain *sd;
576
577         /* For active balancing */
578         int active_balance;
579         int push_cpu;
580         /* cpu of this runqueue: */
581         int cpu;
582
583         struct task_struct *migration_thread;
584         struct list_head migration_queue;
585 #endif
586
587 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
588         unsigned long hrtick_flags;
589         ktime_t hrtick_expire;
590         struct hrtimer hrtick_timer;
591 #endif
592
593 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
594         /* latency stats */
595         struct sched_info rq_sched_info;
596
597         /* sys_sched_yield() stats */
598         unsigned int yld_exp_empty;
599         unsigned int yld_act_empty;
600         unsigned int yld_both_empty;
601         unsigned int yld_count;
602
603         /* schedule() stats */
604         unsigned int sched_switch;
605         unsigned int sched_count;
606         unsigned int sched_goidle;
607
608         /* try_to_wake_up() stats */
609         unsigned int ttwu_count;
610         unsigned int ttwu_local;
611
612         /* BKL stats */
613         unsigned int bkl_count;
614 #endif
615         struct lock_class_key rq_lock_key;
616 };
617
618 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
619
620 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
621 {
622         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
623 }
624
625 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
626 {
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         return rq->cpu;
629 #else
630         return 0;
631 #endif
632 }
633
634 #ifdef CONFIG_NO_HZ
635 static inline bool nohz_on(int cpu)
636 {
637         return tick_get_tick_sched(cpu)->nohz_mode != NOHZ_MODE_INACTIVE;
638 }
639
640 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
641 {
642         return nohz_on(cpu_of(rq)) ? jiffies - rq->last_tick_seen + 2 : 1;
643 }
644
645 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
646 {
647         rq->last_tick_seen = jiffies;
648 }
649 #else
650 static inline u64 max_skipped_ticks(struct rq *rq)
651 {
652         return 1;
653 }
654
655 static inline void update_last_tick_seen(struct rq *rq)
656 {
657 }
658 #endif
659
660 /*
661  * Update the per-runqueue clock, as finegrained as the platform can give
662  * us, but without assuming monotonicity, etc.:
663  */
664 static void __update_rq_clock(struct rq *rq)
665 {
666         u64 prev_raw = rq->prev_clock_raw;
667         u64 now = sched_clock();
668         s64 delta = now - prev_raw;
669         u64 clock = rq->clock;
670
671 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
672         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
673 #endif
674         /*
675          * Protect against sched_clock() occasionally going backwards:
676          */
677         if (unlikely(delta < 0)) {
678                 clock++;
679                 rq->clock_warps++;
680         } else {
681                 /*
682                  * Catch too large forward jumps too:
683                  */
684                 u64 max_jump = max_skipped_ticks(rq) * TICK_NSEC;
685                 u64 max_time = rq->tick_timestamp + max_jump;
686
687                 if (unlikely(clock + delta > max_time)) {
688                         if (clock < max_time)
689                                 clock = max_time;
690                         else
691                                 clock++;
692                         rq->clock_overflows++;
693                 } else {
694                         if (unlikely(delta > rq->clock_max_delta))
695                                 rq->clock_max_delta = delta;
696                         clock += delta;
697                 }
698         }
699
700         rq->prev_clock_raw = now;
701         rq->clock = clock;
702 }
703
704 static void update_rq_clock(struct rq *rq)
705 {
706         if (likely(smp_processor_id() == cpu_of(rq)))
707                 __update_rq_clock(rq);
708 }
709
710 /*
711  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
712  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
713  *
714  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
715  * preempt-disabled sections.
716  */
717 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
718         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
719
720 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
721 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
722 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
723 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
724
725 /*
726  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
727  */
728 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
729 # define const_debug __read_mostly
730 #else
731 # define const_debug static const
732 #endif
733
734 /*
735  * Debugging: various feature bits
736  */
737
738 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
739         __SCHED_FEAT_##name ,
740
741 enum {
742 #include "sched_features.h"
743 };
744
745 #undef SCHED_FEAT
746
747 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
748         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
749
750 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
751 #include "sched_features.h"
752         0;
753
754 #undef SCHED_FEAT
755
756 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
757 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
758         #name ,
759
760 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
761 #include "sched_features.h"
762         NULL
763 };
764
765 #undef SCHED_FEAT
766
767 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
768 {
769         filp->private_data = inode->i_private;
770         return 0;
771 }
772
773 static ssize_t
774 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
775                 size_t cnt, loff_t *ppos)
776 {
777         char *buf;
778         int r = 0;
779         int len = 0;
780         int i;
781
782         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
783                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
784                 len += 4;
785         }
786
787         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
788         if (!buf)
789                 return -ENOMEM;
790
791         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
792                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
793                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
794                 else
795                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
796         }
797
798         r += sprintf(buf + r, "\n");
799         WARN_ON(r >= len + 2);
800
801         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
802
803         kfree(buf);
804
805         return r;
806 }
807
808 static ssize_t
809 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
810                 size_t cnt, loff_t *ppos)
811 {
812         char buf[64];
813         char *cmp = buf;
814         int neg = 0;
815         int i;
816
817         if (cnt > 63)
818                 cnt = 63;
819
820         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
821                 return -EFAULT;
822
823         buf[cnt] = 0;
824
825         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
826                 neg = 1;
827                 cmp += 3;
828         }
829
830         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
831                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
832
833                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
834                         if (neg)
835                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
836                         else
837                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
838                         break;
839                 }
840         }
841
842         if (!sched_feat_names[i])
843                 return -EINVAL;
844
845         filp->f_pos += cnt;
846
847         return cnt;
848 }
849
850 static struct file_operations sched_feat_fops = {
851         .open   = sched_feat_open,
852         .read   = sched_feat_read,
853         .write  = sched_feat_write,
854 };
855
856 static __init int sched_init_debug(void)
857 {
858         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
859                         &sched_feat_fops);
860
861         return 0;
862 }
863 late_initcall(sched_init_debug);
864
865 #endif
866
867 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
868
869 /*
870  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
871  * Limited because this is done with IRQs disabled.
872  */
873 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
874
875 /*
876  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
877  * default: 1s
878  */
879 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
880
881 static __read_mostly int scheduler_running;
882
883 /*
884  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
885  * default: 0.95s
886  */
887 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
888
889 static inline u64 global_rt_period(void)
890 {
891         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
892 }
893
894 static inline u64 global_rt_runtime(void)
895 {
896         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
897                 return RUNTIME_INF;
898
899         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
900 }
901
902 static const unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
903
904 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
905 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
906
907 /*
908  * Global lock which we take every now and then to synchronize
909  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
910  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
911  * it's good enough for tracing:
912  */
913 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
914 static unsigned long long prev_global_time;
915
916 static unsigned long long __sync_cpu_clock(cycles_t time, int cpu)
917 {
918         unsigned long flags;
919
920         spin_lock_irqsave(&time_sync_lock, flags);
921
922         if (time < prev_global_time) {
923                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
924                 time = prev_global_time;
925         } else {
926                 prev_global_time = time;
927         }
928
929         spin_unlock_irqrestore(&time_sync_lock, flags);
930
931         return time;
932 }
933
934 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
935 {
936         unsigned long long now;
937         unsigned long flags;
938         struct rq *rq;
939
940         /*
941          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
942          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
943          */
944         if (unlikely(!scheduler_running))
945                 return 0;
946
947         local_irq_save(flags);
948         rq = cpu_rq(cpu);
949         update_rq_clock(rq);
950         now = rq->clock;
951         local_irq_restore(flags);
952
953         return now;
954 }
955
956 /*
957  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
958  * clock constructed from sched_clock():
959  */
960 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
961 {
962         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
963
964         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
965         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
966         delta_time = time-prev_cpu_time;
967
968         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh))
969                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
970
971         return time;
972 }
973 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
974
975 #ifndef prepare_arch_switch
976 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
977 #endif
978 #ifndef finish_arch_switch
979 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
980 #endif
981
982 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
983 {
984         return rq->curr == p;
985 }
986
987 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
988 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
989 {
990         return task_current(rq, p);
991 }
992
993 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
994 {
995 }
996
997 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
998 {
999 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
1000         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
1001         rq->lock.owner = current;
1002 #endif
1003         /*
1004          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
1005          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
1006          * prev into current:
1007          */
1008         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
1009
1010         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1014 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
1015 {
1016 #ifdef CONFIG_SMP
1017         return p->oncpu;
1018 #else
1019         return task_current(rq, p);
1020 #endif
1021 }
1022
1023 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
1024 {
1025 #ifdef CONFIG_SMP
1026         /*
1027          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
1028          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
1029          * here.
1030          */
1031         next->oncpu = 1;
1032 #endif
1033 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1034         spin_unlock_irq(&rq->lock);
1035 #else
1036         spin_unlock(&rq->lock);
1037 #endif
1038 }
1039
1040 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
1041 {
1042 #ifdef CONFIG_SMP
1043         /*
1044          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
1045          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
1046          * finished.
1047          */
1048         smp_wmb();
1049         prev->oncpu = 0;
1050 #endif
1051 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
1052         local_irq_enable();
1053 #endif
1054 }
1055 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
1056
1057 /*
1058  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
1059  * Must be called interrupts disabled.
1060  */
1061 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
1062         __acquires(rq->lock)
1063 {
1064         for (;;) {
1065                 struct rq *rq = task_rq(p);
1066                 spin_lock(&rq->lock);
1067                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1068                         return rq;
1069                 spin_unlock(&rq->lock);
1070         }
1071 }
1072
1073 /*
1074  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1075  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1076  * explicitly disabling preemption.
1077  */
1078 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1079         __acquires(rq->lock)
1080 {
1081         struct rq *rq;
1082
1083         for (;;) {
1084                 local_irq_save(*flags);
1085                 rq = task_rq(p);
1086                 spin_lock(&rq->lock);
1087                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1088                         return rq;
1089                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1090         }
1091 }
1092
1093 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1094         __releases(rq->lock)
1095 {
1096         spin_unlock(&rq->lock);
1097 }
1098
1099 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1100         __releases(rq->lock)
1101 {
1102         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1103 }
1104
1105 /*
1106  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1107  */
1108 static struct rq *this_rq_lock(void)
1109         __acquires(rq->lock)
1110 {
1111         struct rq *rq;
1112
1113         local_irq_disable();
1114         rq = this_rq();
1115         spin_lock(&rq->lock);
1116
1117         return rq;
1118 }
1119
1120 /*
1121  * We are going deep-idle (irqs are disabled):
1122  */
1123 void sched_clock_idle_sleep_event(void)
1124 {
1125         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1126
1127         WARN_ON(!irqs_disabled());
1128         spin_lock(&rq->lock);
1129         __update_rq_clock(rq);
1130         spin_unlock(&rq->lock);
1131         rq->clock_deep_idle_events++;
1132 }
1133 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_sleep_event);
1134
1135 /*
1136  * We just idled delta nanoseconds (called with irqs disabled):
1137  */
1138 void sched_clock_idle_wakeup_event(u64 delta_ns)
1139 {
1140         struct rq *rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1141         u64 now = sched_clock();
1142
1143         WARN_ON(!irqs_disabled());
1144         rq->idle_clock += delta_ns;
1145         /*
1146          * Override the previous timestamp and ignore all
1147          * sched_clock() deltas that occured while we idled,
1148          * and use the PM-provided delta_ns to advance the
1149          * rq clock:
1150          */
1151         spin_lock(&rq->lock);
1152         rq->prev_clock_raw = now;
1153         rq->clock += delta_ns;
1154         spin_unlock(&rq->lock);
1155         touch_softlockup_watchdog();
1156 }
1157 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_clock_idle_wakeup_event);
1158
1159 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1160
1161 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1162 {
1163         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1164 }
1165
1166 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1167 /*
1168  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1169  *
1170  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1171  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1172  * reschedule event.
1173  *
1174  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1175  * rq->lock.
1176  */
1177 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1178 {
1179         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1180 }
1181
1182 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1183 {
1184         unsigned long flags;
1185
1186         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1187         resched_task(rq->curr);
1188         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1189 }
1190
1191 enum {
1192         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1193         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1194         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1195 };
1196
1197 /*
1198  * Use hrtick when:
1199  *  - enabled by features
1200  *  - hrtimer is actually high res
1201  */
1202 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1203 {
1204         if (!sched_feat(HRTICK))
1205                 return 0;
1206         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1207                 return 0;
1208         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1209 }
1210
1211 /*
1212  * Called to set the hrtick timer state.
1213  *
1214  * called with rq->lock held and irqs disabled
1215  */
1216 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1217 {
1218         assert_spin_locked(&rq->lock);
1219
1220         /*
1221          * preempt at: now + delay
1222          */
1223         rq->hrtick_expire =
1224                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1225         /*
1226          * indicate we need to program the timer
1227          */
1228         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1229         if (reset)
1230                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1231
1232         /*
1233          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1234          * forced reschedule.
1235          */
1236         if (reset)
1237                 resched_hrt(rq->curr);
1238 }
1239
1240 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1241 {
1242         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1243                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1244 }
1245
1246 /*
1247  * Update the timer from the possible pending state.
1248  */
1249 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1250 {
1251         ktime_t time;
1252         int set, reset;
1253         unsigned long flags;
1254
1255         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1256
1257         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1258         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1259         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1260         time = rq->hrtick_expire;
1261         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1262         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1263
1264         if (set) {
1265                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1266                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1267                         resched_rq(rq);
1268         } else
1269                 hrtick_clear(rq);
1270 }
1271
1272 /*
1273  * High-resolution timer tick.
1274  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1275  */
1276 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1277 {
1278         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1279
1280         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1281
1282         spin_lock(&rq->lock);
1283         __update_rq_clock(rq);
1284         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1285         spin_unlock(&rq->lock);
1286
1287         return HRTIMER_NORESTART;
1288 }
1289
1290 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1291 {
1292         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1293         unsigned long flags;
1294
1295         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1296         rq->hrtick_flags = 0;
1297         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1298         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1299
1300         hrtick_clear(rq);
1301 }
1302
1303 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1304 {
1305         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1306         unsigned long flags;
1307
1308         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1309         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1310         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1311 }
1312
1313 static int
1314 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1315 {
1316         int cpu = (int)(long)hcpu;
1317
1318         switch (action) {
1319         case CPU_UP_CANCELED:
1320         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1321         case CPU_DOWN_PREPARE:
1322         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1323         case CPU_DEAD:
1324         case CPU_DEAD_FROZEN:
1325                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1326                 return NOTIFY_OK;
1327
1328         case CPU_UP_PREPARE:
1329         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1330         case CPU_DOWN_FAILED:
1331         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1332         case CPU_ONLINE:
1333         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1334                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1335                 return NOTIFY_OK;
1336         }
1337
1338         return NOTIFY_DONE;
1339 }
1340
1341 static void init_hrtick(void)
1342 {
1343         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1344 }
1345
1346 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1347 {
1348         rq->hrtick_flags = 0;
1349         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1350         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1351         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1352 }
1353
1354 void hrtick_resched(void)
1355 {
1356         struct rq *rq;
1357         unsigned long flags;
1358
1359         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1360                 return;
1361
1362         local_irq_save(flags);
1363         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1364         hrtick_set(rq);
1365         local_irq_restore(flags);
1366 }
1367 #else
1368 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1369 {
1370 }
1371
1372 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1373 {
1374 }
1375
1376 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1377 {
1378 }
1379
1380 void hrtick_resched(void)
1381 {
1382 }
1383
1384 static inline void init_hrtick(void)
1385 {
1386 }
1387 #endif
1388
1389 /*
1390  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1391  *
1392  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1393  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1394  * the target CPU.
1395  */
1396 #ifdef CONFIG_SMP
1397
1398 #ifndef tsk_is_polling
1399 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1400 #endif
1401
1402 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1403 {
1404         int cpu;
1405
1406         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1407
1408         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1409                 return;
1410
1411         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1412
1413         cpu = task_cpu(p);
1414         if (cpu == smp_processor_id())
1415                 return;
1416
1417         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1418         smp_mb();
1419         if (!tsk_is_polling(p))
1420                 smp_send_reschedule(cpu);
1421 }
1422
1423 static void resched_cpu(int cpu)
1424 {
1425         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1426         unsigned long flags;
1427
1428         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1429                 return;
1430         resched_task(cpu_curr(cpu));
1431         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1432 }
1433
1434 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1435 /*
1436  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1437  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1438  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1439  * idle system the next event might even be infinite time into the
1440  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1441  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1442  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1443  * wheel for the next timer event.
1444  */
1445 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1446 {
1447         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1448
1449         if (cpu == smp_processor_id())
1450                 return;
1451
1452         /*
1453          * This is safe, as this function is called with the timer
1454          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1455          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1456          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1457          * timer into account automatically.
1458          */
1459         if (rq->curr != rq->idle)
1460                 return;
1461
1462         /*
1463          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1464          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1465          * idle task through an additional NOOP schedule()
1466          */
1467         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1468
1469         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1470         smp_mb();
1471         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1472                 smp_send_reschedule(cpu);
1473 }
1474 #endif
1475
1476 #else
1477 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1478 {
1479         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1480         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1481 }
1482 #endif
1483
1484 #if BITS_PER_LONG == 32
1485 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1486 #else
1487 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1488 #endif
1489
1490 #define WMULT_SHIFT     32
1491
1492 /*
1493  * Shift right and round:
1494  */
1495 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1496
1497 /*
1498  * delta *= weight / lw
1499  */
1500 static unsigned long
1501 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1502                 struct load_weight *lw)
1503 {
1504         u64 tmp;
1505
1506         if (!lw->inv_weight)
1507                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1508
1509         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1510         /*
1511          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1512          */
1513         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1514                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1515                         WMULT_SHIFT/2);
1516         else
1517                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1518
1519         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1520 }
1521
1522 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1523 {
1524         lw->weight += inc;
1525         lw->inv_weight = 0;
1526 }
1527
1528 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1529 {
1530         lw->weight -= dec;
1531         lw->inv_weight = 0;
1532 }
1533
1534 /*
1535  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1536  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1537  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1538  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1539  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1540  * slice expiry etc.
1541  */
1542
1543 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1544 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1545
1546 /*
1547  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1548  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1549  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1550  * that remained on nice 0.
1551  *
1552  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1553  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1554  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1555  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1556  * the relative distance between them is ~25%.)
1557  */
1558 static const int prio_to_weight[40] = {
1559  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1560  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1561  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1562  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1563  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1564  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1565  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1566  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1567 };
1568
1569 /*
1570  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1571  *
1572  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1573  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1574  * into multiplications:
1575  */
1576 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1577  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1578  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1579  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1580  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1581  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1582  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1583  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1584  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1585 };
1586
1587 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1588
1589 /*
1590  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1591  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1592  * structures to the load-balancing proper:
1593  */
1594 struct rq_iterator {
1595         void *arg;
1596         struct task_struct *(*start)(void *);
1597         struct task_struct *(*next)(void *);
1598 };
1599
1600 #ifdef CONFIG_SMP
1601 static unsigned long
1602 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1603               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1604               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1605               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1606
1607 static int
1608 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1609                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1610                    struct rq_iterator *iterator);
1611 #endif
1612
1613 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1614 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1615 #else
1616 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1617 #endif
1618
1619 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1620 {
1621         update_load_add(&rq->load, load);
1622 }
1623
1624 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1625 {
1626         update_load_sub(&rq->load, load);
1627 }
1628
1629 #ifdef CONFIG_SMP
1630 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1631 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1632 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1633 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1634
1635 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1636
1637 /*
1638  * Group load balancing.
1639  *
1640  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1641  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1642  *
1643  *         root          1 - thread
1644  *         / | \         A - group
1645  *        A  1  B
1646  *       /|\   / \
1647  *      C 2 D 3   4
1648  *      |   |
1649  *      5   6
1650  *
1651  * load:
1652  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1653  *    which equals 1/9-th of the total load.
1654  *
1655  * shares:
1656  *    The weight of this group on the selected cpus.
1657  *
1658  * rq_weight:
1659  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1660  *    B would get 2.
1661  *
1662  * task_weight:
1663  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1664  *    get 1, B gets 2.
1665  */
1666
1667 static inline struct aggregate_struct *
1668 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1669 {
1670         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1671 }
1672
1673 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1674
1675 /*
1676  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1677  * leaving it for the final time.
1678  */
1679 static
1680 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1681                          struct sched_domain *sd)
1682 {
1683         struct task_group *parent, *child;
1684
1685         rcu_read_lock();
1686         parent = &root_task_group;
1687 down:
1688         (*down)(parent, sd);
1689         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1690                 parent = child;
1691                 goto down;
1692
1693 up:
1694                 continue;
1695         }
1696         (*up)(parent, sd);
1697
1698         child = parent;
1699         parent = parent->parent;
1700         if (parent)
1701                 goto up;
1702         rcu_read_unlock();
1703 }
1704
1705 /*
1706  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1707  */
1708 static
1709 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1710 {
1711         unsigned long rq_weight = 0;
1712         unsigned long task_weight = 0;
1713         int i;
1714
1715         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1716                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1717                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1718         }
1719
1720         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1721         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1722 }
1723
1724 /*
1725  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1726  */
1727 static
1728 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1729 {
1730         unsigned long shares = 0;
1731         int i;
1732
1733         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1734                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1735
1736         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1737                 shares = tg->shares;
1738
1739         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1740 }
1741
1742 /*
1743  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1744  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1745  */
1746 static
1747 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1748 {
1749         unsigned long load;
1750
1751         if (!tg->parent) {
1752                 int i;
1753
1754                 load = 0;
1755                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1756                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1757
1758         } else {
1759                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1760
1761                 /*
1762                  * shares is our weight in the parent's rq so
1763                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1764                  */
1765                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1766                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1767         }
1768
1769         aggregate(tg, sd)->load = load;
1770 }
1771
1772 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1773
1774 /*
1775  * Calculate and set the cpu's group shares.
1776  */
1777 static void
1778 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1779                           int tcpu)
1780 {
1781         int boost = 0;
1782         unsigned long shares;
1783         unsigned long rq_weight;
1784
1785         if (!tg->se[tcpu])
1786                 return;
1787
1788         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1789
1790         /*
1791          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1792          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1793          * get delayed by group starvation.
1794          */
1795         if (!rq_weight) {
1796                 boost = 1;
1797                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1798         }
1799
1800         /*
1801          *           \Sum shares * rq_weight
1802          * shares =  -----------------------
1803          *               \Sum rq_weight
1804          *
1805          */
1806         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1807         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1808
1809         /*
1810          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1811          */
1812         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1813
1814         if (shares < MIN_SHARES)
1815                 shares = MIN_SHARES;
1816
1817         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1818 }
1819
1820 /*
1821  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1822  * task went to.
1823  */
1824 static void
1825 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1826                     int scpu, int dcpu)
1827 {
1828         unsigned long shares;
1829
1830         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1831
1832         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1833         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1834
1835         /*
1836          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1837          * above redistribution.
1838          */
1839         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1840         if (shares)
1841                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1842 }
1843
1844 /*
1845  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1846  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1847  */
1848 static void
1849 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1850                   int scpu, int dcpu)
1851 {
1852         while (tg) {
1853                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1854                 tg = tg->parent;
1855         }
1856 }
1857
1858 static
1859 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1860 {
1861         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1862         int i;
1863
1864         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1865                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1866                 unsigned long flags;
1867
1868                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1869                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1870                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1871         }
1872
1873         aggregate_group_shares(tg, sd);
1874
1875         /*
1876          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1877          * above redistribution.
1878          */
1879         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1880         if (shares) {
1881                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1882                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1883         }
1884 }
1885
1886 /*
1887  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1888  * while walking down the tree.
1889  */
1890 static
1891 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1892 {
1893         aggregate_group_weight(tg, sd);
1894         aggregate_group_shares(tg, sd);
1895         aggregate_group_load(tg, sd);
1896 }
1897
1898 /*
1899  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1900  */
1901 static
1902 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1903 {
1904         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1905 }
1906
1907 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1908
1909 static void __init init_aggregate(void)
1910 {
1911         int i;
1912
1913         for_each_possible_cpu(i)
1914                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1915 }
1916
1917 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1918 {
1919         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1920                 return 0;
1921
1922         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1923         return 1;
1924 }
1925
1926 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1927 {
1928         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1929 }
1930
1931 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1932 {
1933         cfs_rq->shares = shares;
1934 }
1935
1936 #else
1937
1938 static inline void init_aggregate(void)
1939 {
1940 }
1941
1942 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1943 {
1944         return 0;
1945 }
1946
1947 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1948 {
1949 }
1950 #endif
1951
1952 #else /* CONFIG_SMP */
1953
1954 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1955 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1956 {
1957 }
1958 #endif
1959
1960 #endif /* CONFIG_SMP */
1961
1962 #include "sched_stats.h"
1963 #include "sched_idletask.c"
1964 #include "sched_fair.c"
1965 #include "sched_rt.c"
1966 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1967 # include "sched_debug.c"
1968 #endif
1969
1970 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1971
1972 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1973 {
1974         rq->nr_running++;
1975 }
1976
1977 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1978 {
1979         rq->nr_running--;
1980 }
1981
1982 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1983 {
1984         if (task_has_rt_policy(p)) {
1985                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1986                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1987                 return;
1988         }
1989
1990         /*
1991          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1992          */
1993         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1994                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1995                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1996                 return;
1997         }
1998
1999         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
2000         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
2001 }
2002
2003 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2004 {
2005         sched_info_queued(p);
2006         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
2007         p->se.on_rq = 1;
2008 }
2009
2010 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2011 {
2012         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
2013         p->se.on_rq = 0;
2014 }
2015
2016 /*
2017  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
2018  */
2019 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
2020 {
2021         return p->static_prio;
2022 }
2023
2024 /*
2025  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
2026  * without taking RT-inheritance into account. Might be
2027  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
2028  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
2029  * estimator recalculates.
2030  */
2031 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
2032 {
2033         int prio;
2034
2035         if (task_has_rt_policy(p))
2036                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
2037         else
2038                 prio = __normal_prio(p);
2039         return prio;
2040 }
2041
2042 /*
2043  * Calculate the current priority, i.e. the priority
2044  * taken into account by the scheduler. This value might
2045  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
2046  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
2047  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
2048  */
2049 static int effective_prio(struct task_struct *p)
2050 {
2051         p->normal_prio = normal_prio(p);
2052         /*
2053          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
2054          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
2055          * to the normal priority:
2056          */
2057         if (!rt_prio(p->prio))
2058                 return p->normal_prio;
2059         return p->prio;
2060 }
2061
2062 /*
2063  * activate_task - move a task to the runqueue.
2064  */
2065 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
2066 {
2067         if (task_contributes_to_load(p))
2068                 rq->nr_uninterruptible--;
2069
2070         enqueue_task(rq, p, wakeup);
2071         inc_nr_running(rq);
2072 }
2073
2074 /*
2075  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
2076  */
2077 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
2078 {
2079         if (task_contributes_to_load(p))
2080                 rq->nr_uninterruptible++;
2081
2082         dequeue_task(rq, p, sleep);
2083         dec_nr_running(rq);
2084 }
2085
2086 /**
2087  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
2088  * @p: the task in question.
2089  */
2090 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
2091 {
2092         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
2093 }
2094
2095 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
2096 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
2097 {
2098         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
2099 }
2100
2101 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
2102 {
2103         set_task_rq(p, cpu);
2104 #ifdef CONFIG_SMP
2105         /*
2106          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2107          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2108          * per-task data have been completed by this moment.
2109          */
2110         smp_wmb();
2111         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2112 #endif
2113 }
2114
2115 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2116                                        const struct sched_class *prev_class,
2117                                        int oldprio, int running)
2118 {
2119         if (prev_class != p->sched_class) {
2120                 if (prev_class->switched_from)
2121                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2122                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2123         } else
2124                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2125 }
2126
2127 #ifdef CONFIG_SMP
2128
2129 /*
2130  * Is this task likely cache-hot:
2131  */
2132 static int
2133 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2134 {
2135         s64 delta;
2136
2137         /*
2138          * Buddy candidates are cache hot:
2139          */
2140         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2141                 return 1;
2142
2143         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2144                 return 0;
2145
2146         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2147                 return 1;
2148         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2149                 return 0;
2150
2151         delta = now - p->se.exec_start;
2152
2153         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2154 }
2155
2156
2157 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2158 {
2159         int old_cpu = task_cpu(p);
2160         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2161         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2162                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2163         u64 clock_offset;
2164
2165         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2166
2167 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2168         if (p->se.wait_start)
2169                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2170         if (p->se.sleep_start)
2171                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2172         if (p->se.block_start)
2173                 p->se.block_start -= clock_offset;
2174         if (old_cpu != new_cpu) {
2175                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2176                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2177                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2178         }
2179 #endif
2180         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2181                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2182
2183         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2184 }
2185
2186 struct migration_req {
2187         struct list_head list;
2188
2189         struct task_struct *task;
2190         int dest_cpu;
2191
2192         struct completion done;
2193 };
2194
2195 /*
2196  * The task's runqueue lock must be held.
2197  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2198  */
2199 static int
2200 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2201 {
2202         struct rq *rq = task_rq(p);
2203
2204         /*
2205          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2206          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2207          */
2208         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2209                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2210                 return 0;
2211         }
2212
2213         init_completion(&req->done);
2214         req->task = p;
2215         req->dest_cpu = dest_cpu;
2216         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2217
2218         return 1;
2219 }
2220
2221 /*
2222  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2223  *
2224  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2225  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2226  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2227  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2228  * waiting to become inactive.
2229  */
2230 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2231 {
2232         unsigned long flags;
2233         int running, on_rq;
2234         struct rq *rq;
2235
2236         for (;;) {
2237                 /*
2238                  * We do the initial early heuristics without holding
2239                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2240                  * the runqueue lock when things look like they will
2241                  * work out!
2242                  */
2243                 rq = task_rq(p);
2244
2245                 /*
2246                  * If the task is actively running on another CPU
2247                  * still, just relax and busy-wait without holding
2248                  * any locks.
2249                  *
2250                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2251                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2252                  * But we don't care, since "task_running()" will
2253                  * return false if the runqueue has changed and p
2254                  * is actually now running somewhere else!
2255                  */
2256                 while (task_running(rq, p))
2257                         cpu_relax();
2258
2259                 /*
2260                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2261                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2262                  * just go back and repeat.
2263                  */
2264                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2265                 running = task_running(rq, p);
2266                 on_rq = p->se.on_rq;
2267                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2268
2269                 /*
2270                  * Was it really running after all now that we
2271                  * checked with the proper locks actually held?
2272                  *
2273                  * Oops. Go back and try again..
2274                  */
2275                 if (unlikely(running)) {
2276                         cpu_relax();
2277                         continue;
2278                 }
2279
2280                 /*
2281                  * It's not enough that it's not actively running,
2282                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2283                  * preempted!
2284                  *
2285                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2286                  * running right now), it's preempted, and we should
2287                  * yield - it could be a while.
2288                  */
2289                 if (unlikely(on_rq)) {
2290                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2291                         continue;
2292                 }
2293
2294                 /*
2295                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2296                  * runnable, which means that it will never become
2297                  * running in the future either. We're all done!
2298                  */
2299                 break;
2300         }
2301 }
2302
2303 /***
2304  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2305  * @p: the to-be-kicked thread
2306  *
2307  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2308  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2309  *
2310  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2311  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2312  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2313  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2314  * achieved as well.
2315  */
2316 void kick_process(struct task_struct *p)
2317 {
2318         int cpu;
2319
2320         preempt_disable();
2321         cpu = task_cpu(p);
2322         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2323                 smp_send_reschedule(cpu);
2324         preempt_enable();
2325 }
2326
2327 /*
2328  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2329  * according to the scheduling class and "nice" value.
2330  *
2331  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2332  * balance conservatively.
2333  */
2334 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2335 {
2336         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2337         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2338
2339         if (type == 0)
2340                 return total;
2341
2342         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2343 }
2344
2345 /*
2346  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2347  * according to the scheduling class and "nice" value.
2348  */
2349 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2350 {
2351         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2352         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2353
2354         if (type == 0)
2355                 return total;
2356
2357         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2358 }
2359
2360 /*
2361  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2362  */
2363 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2364 {
2365         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2366         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2367         unsigned long n = rq->nr_running;
2368
2369         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2370 }
2371
2372 /*
2373  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2374  * domain.
2375  */
2376 static struct sched_group *
2377 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2378 {
2379         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2380         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2381         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2382         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2383
2384         do {
2385                 unsigned long load, avg_load;
2386                 int local_group;
2387                 int i;
2388
2389                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2390                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2391                         continue;
2392
2393                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2394
2395                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2396                 avg_load = 0;
2397
2398                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2399                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2400                         if (local_group)
2401                                 load = source_load(i, load_idx);
2402                         else
2403                                 load = target_load(i, load_idx);
2404
2405                         avg_load += load;
2406                 }
2407
2408                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2409                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2410                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2411
2412                 if (local_group) {
2413                         this_load = avg_load;
2414                         this = group;
2415                 } else if (avg_load < min_load) {
2416                         min_load = avg_load;
2417                         idlest = group;
2418                 }
2419         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2420
2421         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2422                 return NULL;
2423         return idlest;
2424 }
2425
2426 /*
2427  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2428  */
2429 static int
2430 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2431                 cpumask_t *tmp)
2432 {
2433         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2434         int idlest = -1;
2435         int i;
2436
2437         /* Traverse only the allowed CPUs */
2438         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2439
2440         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2441                 load = weighted_cpuload(i);
2442
2443                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2444                         min_load = load;
2445                         idlest = i;
2446                 }
2447         }
2448
2449         return idlest;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2454  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2455  * SD_BALANCE_EXEC.
2456  *
2457  * Balance, ie. select the least loaded group.
2458  *
2459  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2460  *
2461  * preempt must be disabled.
2462  */
2463 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2464 {
2465         struct task_struct *t = current;
2466         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2467
2468         for_each_domain(cpu, tmp) {
2469                 /*
2470                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2471                  */
2472                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2473                         break;
2474                 if (tmp->flags & flag)
2475                         sd = tmp;
2476         }
2477
2478         while (sd) {
2479                 cpumask_t span, tmpmask;
2480                 struct sched_group *group;
2481                 int new_cpu, weight;
2482
2483                 if (!(sd->flags & flag)) {
2484                         sd = sd->child;
2485                         continue;
2486                 }
2487
2488                 span = sd->span;
2489                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2490                 if (!group) {
2491                         sd = sd->child;
2492                         continue;
2493                 }
2494
2495                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2496                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2497                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2498                         sd = sd->child;
2499                         continue;
2500                 }
2501
2502                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2503                 cpu = new_cpu;
2504                 sd = NULL;
2505                 weight = cpus_weight(span);
2506                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2507                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2508                                 break;
2509                         if (tmp->flags & flag)
2510                                 sd = tmp;
2511                 }
2512                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2513         }
2514
2515         return cpu;
2516 }
2517
2518 #endif /* CONFIG_SMP */
2519
2520 /***
2521  * try_to_wake_up - wake up a thread
2522  * @p: the to-be-woken-up thread
2523  * @state: the mask of task states that can be woken
2524  * @sync: do a synchronous wakeup?
2525  *
2526  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2527  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2528  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2529  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2530  * runnable without the overhead of this.
2531  *
2532  * returns failure only if the task is already active.
2533  */
2534 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2535 {
2536         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2537         unsigned long flags;
2538         long old_state;
2539         struct rq *rq;
2540
2541         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2542                 sync = 0;
2543
2544         smp_wmb();
2545         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2546         old_state = p->state;
2547         if (!(old_state & state))
2548                 goto out;
2549
2550         if (p->se.on_rq)
2551                 goto out_running;
2552
2553         cpu = task_cpu(p);
2554         orig_cpu = cpu;
2555         this_cpu = smp_processor_id();
2556
2557 #ifdef CONFIG_SMP
2558         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2559                 goto out_activate;
2560
2561         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2562         if (cpu != orig_cpu) {
2563                 set_task_cpu(p, cpu);
2564                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2565                 /* might preempt at this point */
2566                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2567                 old_state = p->state;
2568                 if (!(old_state & state))
2569                         goto out;
2570                 if (p->se.on_rq)
2571                         goto out_running;
2572
2573                 this_cpu = smp_processor_id();
2574                 cpu = task_cpu(p);
2575         }
2576
2577 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2578         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2579         if (cpu == this_cpu)
2580                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2581         else {
2582                 struct sched_domain *sd;
2583                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2584                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2585                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2586                                 break;
2587                         }
2588                 }
2589         }
2590 #endif
2591
2592 out_activate:
2593 #endif /* CONFIG_SMP */
2594         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2595         if (sync)
2596                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2597         if (orig_cpu != cpu)
2598                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2599         if (cpu == this_cpu)
2600                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2601         else
2602                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2603         update_rq_clock(rq);
2604         activate_task(rq, p, 1);
2605         success = 1;
2606
2607 out_running:
2608         check_preempt_curr(rq, p);
2609
2610         p->state = TASK_RUNNING;
2611 #ifdef CONFIG_SMP
2612         if (p->sched_class->task_wake_up)
2613                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2614 #endif
2615 out:
2616         task_rq_unlock(rq, &flags);
2617
2618         return success;
2619 }
2620
2621 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2622 {
2623         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2624 }
2625 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2626
2627 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2628 {
2629         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2630 }
2631
2632 /*
2633  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2634  * p is forked by current.
2635  *
2636  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2637  */
2638 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2639 {
2640         p->se.exec_start                = 0;
2641         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2642         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2643         p->se.last_wakeup               = 0;
2644         p->se.avg_overlap               = 0;
2645
2646 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2647         p->se.wait_start                = 0;
2648         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2649         p->se.sleep_start               = 0;
2650         p->se.block_start               = 0;
2651         p->se.sleep_max                 = 0;
2652         p->se.block_max                 = 0;
2653         p->se.exec_max                  = 0;
2654         p->se.slice_max                 = 0;
2655         p->se.wait_max                  = 0;
2656 #endif
2657
2658         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2659         p->se.on_rq = 0;
2660         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2661
2662 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2663         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2664 #endif
2665
2666         /*
2667          * We mark the process as running here, but have not actually
2668          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2669          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2670          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2671          */
2672         p->state = TASK_RUNNING;
2673 }
2674
2675 /*
2676  * fork()/clone()-time setup:
2677  */
2678 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2679 {
2680         int cpu = get_cpu();
2681
2682         __sched_fork(p);
2683
2684 #ifdef CONFIG_SMP
2685         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2686 #endif
2687         set_task_cpu(p, cpu);
2688
2689         /*
2690          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2691          */
2692         p->prio = current->normal_prio;
2693         if (!rt_prio(p->prio))
2694                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2695
2696 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2697         if (likely(sched_info_on()))
2698                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2699 #endif
2700 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2701         p->oncpu = 0;
2702 #endif
2703 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2704         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2705         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2706 #endif
2707         put_cpu();
2708 }
2709
2710 /*
2711  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2712  *
2713  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2714  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2715  * on the runqueue and wakes it.
2716  */
2717 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2718 {
2719         unsigned long flags;
2720         struct rq *rq;
2721
2722         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2723         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2724         update_rq_clock(rq);
2725
2726         p->prio = effective_prio(p);
2727
2728         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2729                 activate_task(rq, p, 0);
2730         } else {
2731                 /*
2732                  * Let the scheduling class do new task startup
2733                  * management (if any):
2734                  */
2735                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2736                 inc_nr_running(rq);
2737         }
2738         check_preempt_curr(rq, p);
2739 #ifdef CONFIG_SMP
2740         if (p->sched_class->task_wake_up)
2741                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2742 #endif
2743         task_rq_unlock(rq, &flags);
2744 }
2745
2746 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2747
2748 /**
2749  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2750  * @notifier: notifier struct to register
2751  */
2752 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2753 {
2754         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2755 }
2756 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2757
2758 /**
2759  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2760  * @notifier: notifier struct to unregister
2761  *
2762  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2763  */
2764 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2765 {
2766         hlist_del(&notifier->link);
2767 }
2768 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2769
2770 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2771 {
2772         struct preempt_notifier *notifier;
2773         struct hlist_node *node;
2774
2775         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2776                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2777 }
2778
2779 static void
2780 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2781                                  struct task_struct *next)
2782 {
2783         struct preempt_notifier *notifier;
2784         struct hlist_node *node;
2785
2786         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2787                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2788 }
2789
2790 #else
2791
2792 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2793 {
2794 }
2795
2796 static void
2797 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2798                                  struct task_struct *next)
2799 {
2800 }
2801
2802 #endif
2803
2804 /**
2805  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2806  * @rq: the runqueue preparing to switch
2807  * @prev: the current task that is being switched out
2808  * @next: the task we are going to switch to.
2809  *
2810  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2811  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2812  * switch.
2813  *
2814  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2815  * hooks.
2816  */
2817 static inline void
2818 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2819                     struct task_struct *next)
2820 {
2821         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2822         prepare_lock_switch(rq, next);
2823         prepare_arch_switch(next);
2824 }
2825
2826 /**
2827  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2828  * @rq: runqueue associated with task-switch
2829  * @prev: the thread we just switched away from.
2830  *
2831  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2832  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2833  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2834  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2835  *
2836  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2837  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2838  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2839  * details.)
2840  */
2841 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2842         __releases(rq->lock)
2843 {
2844         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2845         long prev_state;
2846
2847         rq->prev_mm = NULL;
2848
2849         /*
2850          * A task struct has one reference for the use as "current".
2851          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2852          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2853          * the scheduled task must drop that reference.
2854          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2855          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2856          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2857          * be dropped twice.
2858          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2859          */
2860         prev_state = prev->state;
2861         finish_arch_switch(prev);
2862         finish_lock_switch(rq, prev);
2863 #ifdef CONFIG_SMP
2864         if (current->sched_class->post_schedule)
2865                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2866 #endif
2867
2868         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2869         if (mm)
2870                 mmdrop(mm);
2871         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2872                 /*
2873                  * Remove function-return probe instances associated with this
2874                  * task and put them back on the free list.
2875                  */
2876                 kprobe_flush_task(prev);
2877                 put_task_struct(prev);
2878         }
2879 }
2880
2881 /**
2882  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2883  * @prev: the thread we just switched away from.
2884  */
2885 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2886         __releases(rq->lock)
2887 {
2888         struct rq *rq = this_rq();
2889
2890         finish_task_switch(rq, prev);
2891 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2892         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2893         preempt_enable();
2894 #endif
2895         if (current->set_child_tid)
2896                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2897 }
2898
2899 /*
2900  * context_switch - switch to the new MM and the new
2901  * thread's register state.
2902  */
2903 static inline void
2904 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2905                struct task_struct *next)
2906 {
2907         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2908
2909         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2910         mm = next->mm;
2911         oldmm = prev->active_mm;
2912         /*
2913          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2914          * combine the page table reload and the switch backend into
2915          * one hypercall.
2916          */
2917         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2918
2919         if (unlikely(!mm)) {
2920                 next->active_mm = oldmm;
2921                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2922                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2923         } else
2924                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2925
2926         if (unlikely(!prev->mm)) {
2927                 prev->active_mm = NULL;
2928                 rq->prev_mm = oldmm;
2929         }
2930         /*
2931          * Since the runqueue lock will be released by the next
2932          * task (which is an invalid locking op but in the case
2933          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2934          * do an early lockdep release here:
2935          */
2936 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2937         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2938 #endif
2939
2940         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2941         switch_to(prev, next, prev);
2942
2943         barrier();
2944         /*
2945          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2946          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2947          * frame will be invalid.
2948          */
2949         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2950 }
2951
2952 /*
2953  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2954  *
2955  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2956  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2957  * number of context switches performed since bootup.
2958  */
2959 unsigned long nr_running(void)
2960 {
2961         unsigned long i, sum = 0;
2962
2963         for_each_online_cpu(i)
2964                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2965
2966         return sum;
2967 }
2968
2969 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2970 {
2971         unsigned long i, sum = 0;
2972
2973         for_each_possible_cpu(i)
2974                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2975
2976         /*
2977          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2978          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2979          */
2980         if (unlikely((long)sum < 0))
2981                 sum = 0;
2982
2983         return sum;
2984 }
2985
2986 unsigned long long nr_context_switches(void)
2987 {
2988         int i;
2989         unsigned long long sum = 0;
2990
2991         for_each_possible_cpu(i)
2992                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2993
2994         return sum;
2995 }
2996
2997 unsigned long nr_iowait(void)
2998 {
2999         unsigned long i, sum = 0;
3000
3001         for_each_possible_cpu(i)
3002                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
3003
3004         return sum;
3005 }
3006
3007 unsigned long nr_active(void)
3008 {
3009         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
3010
3011         for_each_online_cpu(i) {
3012                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
3013                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
3014         }
3015
3016         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
3017                 uninterruptible = 0;
3018
3019         return running + uninterruptible;
3020 }
3021
3022 /*
3023  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
3024  * scheduler tick (TICK_NSEC).
3025  */
3026 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
3027 {
3028         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
3029         int i, scale;
3030
3031         this_rq->nr_load_updates++;
3032
3033         /* Update our load: */
3034         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
3035                 unsigned long old_load, new_load;
3036
3037                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
3038
3039                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
3040                 new_load = this_load;
3041                 /*
3042                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
3043                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
3044                  * example.
3045                  */
3046                 if (new_load > old_load)
3047                         new_load += scale-1;
3048                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
3049         }
3050 }
3051
3052 #ifdef CONFIG_SMP
3053
3054 /*
3055  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
3056  *
3057  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
3058  * you need to do so manually before calling.
3059  */
3060 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3061         __acquires(rq1->lock)
3062         __acquires(rq2->lock)
3063 {
3064         BUG_ON(!irqs_disabled());
3065         if (rq1 == rq2) {
3066                 spin_lock(&rq1->lock);
3067                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3068         } else {
3069                 if (rq1 < rq2) {
3070                         spin_lock(&rq1->lock);
3071                         spin_lock(&rq2->lock);
3072                 } else {
3073                         spin_lock(&rq2->lock);
3074                         spin_lock(&rq1->lock);
3075                 }
3076         }
3077         update_rq_clock(rq1);
3078         update_rq_clock(rq2);
3079 }
3080
3081 /*
3082  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3083  *
3084  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3085  * you need to do so manually after calling.
3086  */
3087 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3088         __releases(rq1->lock)
3089         __releases(rq2->lock)
3090 {
3091         spin_unlock(&rq1->lock);
3092         if (rq1 != rq2)
3093                 spin_unlock(&rq2->lock);
3094         else
3095                 __release(rq2->lock);
3096 }
3097
3098 /*
3099  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3100  */
3101 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3102         __releases(this_rq->lock)
3103         __acquires(busiest->lock)
3104         __acquires(this_rq->lock)
3105 {
3106         int ret = 0;
3107
3108         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3109                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3110                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3111                 BUG_ON(1);
3112         }
3113         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3114                 if (busiest < this_rq) {
3115                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3116                         spin_lock(&busiest->lock);
3117                         spin_lock(&this_rq->lock);
3118                         ret = 1;
3119                 } else
3120                         spin_lock(&busiest->lock);
3121         }
3122         return ret;
3123 }
3124
3125 /*
3126  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3127  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3128  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3129  * the cpu_allowed mask is restored.
3130  */
3131 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3132 {
3133         struct migration_req req;
3134         unsigned long flags;
3135         struct rq *rq;
3136
3137         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3138         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3139             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3140                 goto out;
3141
3142         /* force the process onto the specified CPU */
3143         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3144                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3145                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3146
3147                 get_task_struct(mt);
3148                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3149                 wake_up_process(mt);
3150                 put_task_struct(mt);
3151                 wait_for_completion(&req.done);
3152
3153                 return;
3154         }
3155 out:
3156         task_rq_unlock(rq, &flags);
3157 }
3158
3159 /*
3160  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3161  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3162  */
3163 void sched_exec(void)
3164 {
3165         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3166         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3167         put_cpu();
3168         if (new_cpu != this_cpu)
3169                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3170 }
3171
3172 /*
3173  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3174  * Both runqueues must be locked.
3175  */
3176 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3177                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3178 {
3179         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3180         set_task_cpu(p, this_cpu);
3181         activate_task(this_rq, p, 0);
3182         /*
3183          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3184          * to be always true for them.
3185          */
3186         check_preempt_curr(this_rq, p);
3187 }
3188
3189 /*
3190  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3191  */
3192 static
3193 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3194                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3195                      int *all_pinned)
3196 {
3197         /*
3198          * We do not migrate tasks that are:
3199          * 1) running (obviously), or
3200          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3201          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3202          */
3203         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3204                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3205                 return 0;
3206         }
3207         *all_pinned = 0;
3208
3209         if (task_running(rq, p)) {
3210                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3211                 return 0;
3212         }
3213
3214         /*
3215          * Aggressive migration if:
3216          * 1) task is cache cold, or
3217          * 2) too many balance attempts have failed.
3218          */
3219
3220         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3221                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3222 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3223                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3224                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3225                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3226                 }
3227 #endif
3228                 return 1;
3229         }
3230
3231         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3232                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3233                 return 0;
3234         }
3235         return 1;
3236 }
3237
3238 static unsigned long
3239 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3240               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3241               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3242               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3243 {
3244         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3245         struct task_struct *p;
3246         long rem_load_move = max_load_move;
3247
3248         if (max_load_move == 0)
3249                 goto out;
3250
3251         pinned = 1;
3252
3253         /*
3254          * Start the load-balancing iterator:
3255          */
3256         p = iterator->start(iterator->arg);
3257 next:
3258         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3259                 goto out;
3260         /*
3261          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3262          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3263          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3264          */
3265         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3266                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3267         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3268             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3269                 p = iterator->next(iterator->arg);
3270                 goto next;
3271         }
3272
3273         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3274         pulled++;
3275         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3276
3277         /*
3278          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3279          */
3280         if (rem_load_move > 0) {
3281                 if (p->prio < *this_best_prio)
3282                         *this_best_prio = p->prio;
3283                 p = iterator->next(iterator->arg);
3284                 goto next;
3285         }
3286 out:
3287         /*
3288          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3289          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3290          * inside pull_task().
3291          */
3292         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3293
3294         if (all_pinned)
3295                 *all_pinned = pinned;
3296
3297         return max_load_move - rem_load_move;
3298 }
3299
3300 /*
3301  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3302  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3303  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3304  *
3305  * Called with both runqueues locked.
3306  */
3307 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3308                       unsigned long max_load_move,
3309                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3310                       int *all_pinned)
3311 {
3312         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3313         unsigned long total_load_moved = 0;
3314         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3315
3316         do {
3317                 total_load_moved +=
3318                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3319                                 max_load_move - total_load_moved,
3320                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3321                 class = class->next;
3322         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3323
3324         return total_load_moved > 0;
3325 }
3326
3327 static int
3328 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3329                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3330                    struct rq_iterator *iterator)
3331 {
3332         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3333         int pinned = 0;
3334
3335         while (p) {
3336                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3337                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3338                         /*
3339                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3340                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3341                          * stats here rather than inside pull_task().
3342                          */
3343                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3344
3345                         return 1;
3346                 }
3347                 p = iterator->next(iterator->arg);
3348         }
3349
3350         return 0;
3351 }
3352
3353 /*
3354  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3355  * part of active balancing operations within "domain".
3356  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3357  *
3358  * Called with both runqueues locked.
3359  */
3360 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3361                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3362 {
3363         const struct sched_class *class;
3364
3365         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3366                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3367                         return 1;
3368
3369         return 0;
3370 }
3371
3372 /*
3373  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3374  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3375  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3376  */
3377 static struct sched_group *
3378 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3379                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3380                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3381 {
3382         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3383         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3384         unsigned long max_pull;
3385         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3386         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3387         int load_idx, group_imb = 0;
3388 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3389         int power_savings_balance = 1;
3390         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3391         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3392         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3393 #endif
3394
3395         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3396         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3397         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3398         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3399                 load_idx = sd->busy_idx;
3400         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3401                 load_idx = sd->newidle_idx;
3402         else
3403                 load_idx = sd->idle_idx;
3404
3405         do {
3406                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3407                 int local_group;
3408                 int i;
3409                 int __group_imb = 0;
3410                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3411                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3412
3413                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3414
3415                 if (local_group)
3416                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3417
3418                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3419                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3420                 max_cpu_load = 0;
3421                 min_cpu_load = ~0UL;
3422
3423                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3424                         struct rq *rq;
3425
3426                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3427                                 continue;
3428
3429                         rq = cpu_rq(i);
3430
3431                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3432                                 *sd_idle = 0;
3433
3434                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3435                         if (local_group) {
3436                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3437                                         first_idle_cpu = 1;
3438                                         balance_cpu = i;
3439                                 }
3440
3441                                 load = target_load(i, load_idx);
3442                         } else {
3443                                 load = source_load(i, load_idx);
3444                                 if (load > max_cpu_load)
3445                                         max_cpu_load = load;
3446                                 if (min_cpu_load > load)
3447                                         min_cpu_load = load;
3448                         }
3449
3450                         avg_load += load;
3451                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3452                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3453                 }
3454
3455                 /*
3456                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3457                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3458                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3459                  * to do the newly idle load balance.
3460                  */
3461                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3462                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3463                         *balance = 0;
3464                         goto ret;
3465                 }
3466
3467                 total_load += avg_load;
3468                 total_pwr += group->__cpu_power;
3469
3470                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3471                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3472                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3473
3474                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3475                         __group_imb = 1;
3476
3477                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3478
3479                 if (local_group) {
3480                         this_load = avg_load;
3481                         this = group;
3482                         this_nr_running = sum_nr_running;
3483                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3484                 } else if (avg_load > max_load &&
3485                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3486                         max_load = avg_load;
3487                         busiest = group;
3488                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3489                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3490                         group_imb = __group_imb;
3491                 }
3492
3493 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3494                 /*
3495                  * Busy processors will not participate in power savings
3496                  * balance.
3497                  */
3498                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3499                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3500                         goto group_next;
3501
3502                 /*
3503                  * If the local group is idle or completely loaded
3504                  * no need to do power savings balance at this domain
3505                  */
3506                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3507                                     !this_nr_running))
3508                         power_savings_balance = 0;
3509
3510                 /*
3511                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3512                  * don't include that group in power savings calculations
3513                  */
3514                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3515                     || !sum_nr_running)
3516                         goto group_next;
3517
3518                 /*
3519                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3520                  * This is the group from where we need to pick up the load
3521                  * for saving power
3522                  */
3523                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3524                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3525                      first_cpu(group->cpumask) <
3526                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3527                         group_min = group;
3528                         min_nr_running = sum_nr_running;
3529                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3530                                                 sum_nr_running;
3531                 }
3532
3533                 /*
3534                  * Calculate the group which is almost near its
3535                  * capacity but still has some space to pick up some load
3536                  * from other group and save more power
3537                  */
3538                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3539                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3540                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3541                              first_cpu(group->cpumask) >
3542                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3543                                 group_leader = group;
3544                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3545                         }
3546                 }
3547 group_next:
3548 #endif
3549                 group = group->next;
3550         } while (group != sd->groups);
3551
3552         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3553                 goto out_balanced;
3554
3555         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3556
3557         if (this_load >= avg_load ||
3558                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3559                 goto out_balanced;
3560
3561         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3562         if (group_imb)
3563                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3564
3565         /*
3566          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3567          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3568          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3569          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3570          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3571          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3572          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3573          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3574          * appear as very large values with unsigned longs.
3575          */
3576         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3577                 goto out_balanced;
3578
3579         /*
3580          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3581          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3582          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3583          */
3584         if (max_load < avg_load) {
3585                 *imbalance = 0;
3586                 goto small_imbalance;
3587         }
3588
3589         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3590         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3591
3592         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3593         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3594                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3595                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3596
3597         /*
3598          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3599          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3600          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3601          * moved
3602          */
3603         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3604                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3605                 unsigned int imbn;
3606
3607 small_imbalance:
3608                 pwr_move = pwr_now = 0;
3609                 imbn = 2;
3610                 if (this_nr_running) {
3611                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3612                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3613                                 imbn = 1;
3614                 } else
3615                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3616
3617                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3618                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3619                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3620                         return busiest;
3621                 }
3622
3623                 /*
3624                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3625                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3626                  * moving them.
3627                  */
3628
3629                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3630                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3631                 pwr_now += this->__cpu_power *
3632                                 min(this_load_per_task, this_load);
3633                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3634
3635                 /* Amount of load we'd subtract */
3636                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3637                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3638                 if (max_load > tmp)
3639                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3640                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3641
3642                 /* Amount of load we'd add */
3643                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3644                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3645                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3646                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3647                 else
3648                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3649                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3650                 pwr_move += this->__cpu_power *
3651                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3652                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3653
3654                 /* Move if we gain throughput */
3655                 if (pwr_move > pwr_now)
3656                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3657         }
3658
3659         return busiest;
3660
3661 out_balanced:
3662 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3663         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3664                 goto ret;
3665
3666         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3667                 *imbalance = min_load_per_task;
3668                 return group_min;
3669         }
3670 #endif
3671 ret:
3672         *imbalance = 0;
3673         return NULL;
3674 }
3675
3676 /*
3677  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3678  */
3679 static struct rq *
3680 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3681                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3682 {
3683         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3684         unsigned long max_load = 0;
3685         int i;
3686
3687         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3688                 unsigned long wl;
3689
3690                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3691                         continue;
3692
3693                 rq = cpu_rq(i);
3694                 wl = weighted_cpuload(i);
3695
3696                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3697                         continue;
3698
3699                 if (wl > max_load) {
3700                         max_load = wl;
3701                         busiest = rq;
3702                 }
3703         }
3704
3705         return busiest;
3706 }
3707
3708 /*
3709  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3710  * so long as it is large enough.
3711  */
3712 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3713
3714 /*
3715  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3716  * tasks if there is an imbalance.
3717  */
3718 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3719                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3720                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3721 {
3722         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3723         struct sched_group *group;
3724         unsigned long imbalance;
3725         struct rq *busiest;
3726         unsigned long flags;
3727         int unlock_aggregate;
3728
3729         cpus_setall(*cpus);
3730
3731         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3732
3733         /*
3734          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3735          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3736          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3737          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3738          */
3739         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3740             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3741                 sd_idle = 1;
3742
3743         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3744
3745 redo:
3746         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3747                                    cpus, balance);
3748
3749         if (*balance == 0)
3750                 goto out_balanced;
3751
3752         if (!group) {
3753                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3754                 goto out_balanced;
3755         }
3756
3757         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3758         if (!busiest) {
3759                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3760                 goto out_balanced;
3761         }
3762
3763         BUG_ON(busiest == this_rq);
3764
3765         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3766
3767         ld_moved = 0;
3768         if (busiest->nr_running > 1) {
3769                 /*
3770                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3771                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3772                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3773                  * correctly treated as an imbalance.
3774                  */
3775                 local_irq_save(flags);
3776                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3777                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3778                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3779                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3780                 local_irq_restore(flags);
3781
3782                 /*
3783                  * some other cpu did the load balance for us.
3784                  */
3785                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3786                         resched_cpu(this_cpu);
3787
3788                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3789                 if (unlikely(all_pinned)) {
3790                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3791                         if (!cpus_empty(*cpus))
3792                                 goto redo;
3793                         goto out_balanced;
3794                 }
3795         }
3796
3797         if (!ld_moved) {
3798                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3799                 sd->nr_balance_failed++;
3800
3801                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3802
3803                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3804
3805                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3806                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3807                          */
3808                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3809                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3810                                 all_pinned = 1;
3811                                 goto out_one_pinned;
3812                         }
3813
3814                         if (!busiest->active_balance) {
3815                                 busiest->active_balance = 1;
3816                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3817                                 active_balance = 1;
3818                         }
3819                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3820                         if (active_balance)
3821                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3822
3823                         /*
3824                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3825                          * counter.
3826                          */
3827                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3828                 }
3829         } else
3830                 sd->nr_balance_failed = 0;
3831
3832         if (likely(!active_balance)) {
3833                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3834                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3835         } else {
3836                 /*
3837                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3838                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3839                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3840                  * move_tasks).
3841                  */
3842                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3843                         sd->balance_interval *= 2;
3844         }
3845
3846         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3847             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3848                 ld_moved = -1;
3849
3850         goto out;
3851
3852 out_balanced:
3853         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3854
3855         sd->nr_balance_failed = 0;
3856
3857 out_one_pinned:
3858         /* tune up the balancing interval */
3859         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3860                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3861                 sd->balance_interval *= 2;
3862
3863         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3864             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3865                 ld_moved = -1;
3866         else
3867                 ld_moved = 0;
3868 out:
3869         if (unlock_aggregate)
3870                 put_aggregate(sd);
3871         return ld_moved;
3872 }
3873
3874 /*
3875  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3876  * tasks if there is an imbalance.
3877  *
3878  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3879  * this_rq is locked.
3880  */
3881 static int
3882 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3883                         cpumask_t *cpus)
3884 {
3885         struct sched_group *group;
3886         struct rq *busiest = NULL;
3887         unsigned long imbalance;
3888         int ld_moved = 0;
3889         int sd_idle = 0;
3890         int all_pinned = 0;
3891
3892         cpus_setall(*cpus);
3893
3894         /*
3895          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3896          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3897          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3898          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3899          */
3900         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3901             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3902                 sd_idle = 1;
3903
3904         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3905 redo:
3906         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3907                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3908         if (!group) {
3909                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3910                 goto out_balanced;
3911         }
3912
3913         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3914         if (!busiest) {
3915                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3916                 goto out_balanced;
3917         }
3918
3919         BUG_ON(busiest == this_rq);
3920
3921         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3922
3923         ld_moved = 0;
3924         if (busiest->nr_running > 1) {
3925                 /* Attempt to move tasks */
3926                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3927                 /* this_rq->clock is already updated */
3928                 update_rq_clock(busiest);
3929                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3930                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3931                                         &all_pinned);
3932                 spin_unlock(&busiest->lock);
3933
3934                 if (unlikely(all_pinned)) {
3935                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3936                         if (!cpus_empty(*cpus))
3937                                 goto redo;
3938                 }
3939         }
3940
3941         if (!ld_moved) {
3942                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3943                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3944                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3945                         return -1;
3946         } else
3947                 sd->nr_balance_failed = 0;
3948
3949         return ld_moved;
3950
3951 out_balanced:
3952         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3953         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3954             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3955                 return -1;
3956         sd->nr_balance_failed = 0;
3957
3958         return 0;
3959 }
3960
3961 /*
3962  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3963  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3964  */
3965 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3966 {
3967         struct sched_domain *sd;
3968         int pulled_task = -1;
3969         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3970         cpumask_t tmpmask;
3971
3972         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3973                 unsigned long interval;
3974
3975                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3976                         continue;
3977
3978                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3979                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3980                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3981                                                            sd, &tmpmask);
3982
3983                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3984                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3985                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3986                 if (pulled_task)
3987                         break;
3988         }
3989         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3990                 /*
3991                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3992                  * a busy processor. So reset next_balance.
3993                  */
3994                 this_rq->next_balance = next_balance;
3995         }
3996 }
3997
3998 /*
3999  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4000  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4001  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4002  * logical imbalances.
4003  *
4004  * Called with busiest_rq locked.
4005  */
4006 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4007 {
4008         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4009         struct sched_domain *sd;
4010         struct rq *target_rq;
4011
4012         /* Is there any task to move? */
4013         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4014                 return;
4015
4016         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4017
4018         /*
4019          * This condition is "impossible", if it occurs
4020          * we need to fix it. Originally reported by
4021          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4022          */
4023         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4024
4025         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4026         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4027         update_rq_clock(busiest_rq);
4028         update_rq_clock(target_rq);
4029
4030         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4031         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4032                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4033                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
4034                                 break;
4035         }
4036
4037         if (likely(sd)) {
4038                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4039
4040                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4041                                   sd, CPU_IDLE))
4042                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4043                 else
4044                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4045         }
4046         spin_unlock(&target_rq->lock);
4047 }
4048
4049 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4050 static struct {
4051         atomic_t load_balancer;
4052         cpumask_t cpu_mask;
4053 } nohz ____cacheline_aligned = {
4054         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4055         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
4056 };
4057
4058 /*
4059  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4060  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4061  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4062  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4063  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4064  * arrives...
4065  *
4066  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4067  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4068  * nohz.cpu_mask..
4069  *
4070  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4071  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4072  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4073  * there is no need for ilb owner.
4074  *
4075  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4076  * next busy scheduler_tick()
4077  */
4078 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4079 {
4080         int cpu = smp_processor_id();
4081
4082         if (stop_tick) {
4083                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4084                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4085
4086                 /*
4087                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4088                  */
4089                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4090                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4091                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4092                                 BUG();
4093                         return 0;
4094                 }
4095
4096                 /* time for ilb owner also to sleep */
4097                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4098                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4099                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4100                         return 0;
4101                 }
4102
4103                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4104                         /* make me the ilb owner */
4105                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4106                                 return 1;
4107                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4108                         return 1;
4109         } else {
4110                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4111                         return 0;
4112
4113                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4114
4115                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4116                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4117                                 BUG();
4118         }
4119         return 0;
4120 }
4121 #endif
4122
4123 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4124
4125 /*
4126  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4127  * and initiates a balancing operation if so.
4128  *
4129  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4130  */
4131 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4132 {
4133         int balance = 1;
4134         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4135         unsigned long interval;
4136         struct sched_domain *sd;
4137         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4138         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4139         int update_next_balance = 0;
4140         cpumask_t tmp;
4141
4142         for_each_domain(cpu, sd) {
4143                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4144                         continue;
4145
4146                 interval = sd->balance_interval;
4147                 if (idle != CPU_IDLE)
4148                         interval *= sd->busy_factor;
4149
4150                 /* scale ms to jiffies */
4151                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4152                 if (unlikely(!interval))
4153                         interval = 1;
4154                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4155                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4156
4157
4158                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4159                         if (!spin_trylock(&balancing))
4160                                 goto out;
4161                 }
4162
4163                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4164                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4165                                 /*
4166                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4167                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4168                                  * not idle.
4169                                  */
4170                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4171                         }
4172                         sd->last_balance = jiffies;
4173                 }
4174                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4175                         spin_unlock(&balancing);
4176 out:
4177                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4178                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4179                         update_next_balance = 1;
4180                 }
4181
4182                 /*
4183                  * Stop the load balance at this level. There is another
4184                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4185                  * actively.
4186                  */
4187                 if (!balance)
4188                         break;
4189         }
4190
4191         /*
4192          * next_balance will be updated only when there is a need.
4193          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4194          * updated.
4195          */
4196         if (likely(update_next_balance))
4197                 rq->next_balance = next_balance;
4198 }
4199
4200 /*
4201  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4202  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4203  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4204  */
4205 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4206 {
4207         int this_cpu = smp_processor_id();
4208         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4209         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4210                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4211
4212         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4213
4214 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4215         /*
4216          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4217          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4218          * stopped.
4219          */
4220         if (this_rq->idle_at_tick &&
4221             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4222                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4223                 struct rq *rq;
4224                 int balance_cpu;
4225
4226                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4227                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4228                         /*
4229                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4230                          * work being done for other cpus. Next load
4231                          * balancing owner will pick it up.
4232                          */
4233                         if (need_resched())
4234                                 break;
4235
4236                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4237
4238                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4239                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4240                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4241                 }
4242         }
4243 #endif
4244 }
4245
4246 /*
4247  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4248  *
4249  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4250  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4251  * if the whole system is idle.
4252  */
4253 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4254 {
4255 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4256         /*
4257          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4258          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4259          * load balancer.
4260          */
4261         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4262                 rq->in_nohz_recently = 0;
4263
4264                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4265                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4266                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4267                 }
4268
4269                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4270                         /*
4271                          * simple selection for now: Nominate the
4272                          * first cpu in the nohz list to be the next
4273                          * ilb owner.
4274                          *
4275                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4276                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4277                          */
4278                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4279
4280                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4281                                 resched_cpu(ilb);
4282                 }
4283         }
4284
4285         /*
4286          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4287          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4288          */
4289         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4290             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4291                 resched_cpu(cpu);
4292                 return;
4293         }
4294
4295         /*
4296          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4297          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4298          */
4299         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4300             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4301                 return;
4302 #endif
4303         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4304                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4305 }
4306
4307 #else   /* CONFIG_SMP */
4308
4309 /*
4310  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4311  */
4312 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4313 {
4314 }
4315
4316 #endif
4317
4318 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4319
4320 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4321
4322 /*
4323  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4324  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4325  */
4326 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4327 {
4328         unsigned long flags;
4329         u64 ns, delta_exec;
4330         struct rq *rq;
4331
4332         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4333         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4334         if (task_current(rq, p)) {
4335                 update_rq_clock(rq);
4336                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4337                 if ((s64)delta_exec > 0)
4338                         ns += delta_exec;
4339         }
4340         task_rq_unlock(rq, &flags);
4341
4342         return ns;
4343 }
4344
4345 /*
4346  * Account user cpu time to a process.
4347  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4348  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4349  */
4350 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4351 {
4352         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4353         cputime64_t tmp;
4354
4355         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4356
4357         /* Add user time to cpustat. */
4358         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4359         if (TASK_NICE(p) > 0)
4360                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4361         else
4362                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4363 }
4364
4365 /*
4366  * Account guest cpu time to a process.
4367  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4368  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4369  */
4370 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4371 {
4372         cputime64_t tmp;
4373         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4374
4375         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4376
4377         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4378         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4379
4380         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4381         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4382 }
4383
4384 /*
4385  * Account scaled user cpu time to a process.
4386  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4387  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4388  */
4389 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4390 {
4391         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4392 }
4393
4394 /*
4395  * Account system cpu time to a process.
4396  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4397  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4398  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4399  */
4400 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4401                          cputime_t cputime)
4402 {
4403         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4404         struct rq *rq = this_rq();
4405         cputime64_t tmp;
4406
4407         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4408                 account_guest_time(p, cputime);
4409                 return;
4410         }
4411
4412         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4413
4414         /* Add system time to cpustat. */
4415         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4416         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4417                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4418         else if (softirq_count())
4419                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4420         else if (p != rq->idle)
4421                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4422         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4423                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4424         else
4425                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4426         /* Account for system time used */
4427         acct_update_integrals(p);
4428 }
4429
4430 /*
4431  * Account scaled system cpu time to a process.
4432  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4433  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4434  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4435  */
4436 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4437 {
4438         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4439 }
4440
4441 /*
4442  * Account for involuntary wait time.
4443  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4444  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4445  */
4446 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4447 {
4448         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4449         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4450         struct rq *rq = this_rq();
4451
4452         if (p == rq->idle) {
4453                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4454                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4455                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4456                 else
4457                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4458         } else
4459                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4460 }
4461
4462 /*
4463  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4464  * We call it with interrupts disabled.
4465  *
4466  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4467  * timeslices.
4468  */
4469 void scheduler_tick(void)
4470 {
4471         int cpu = smp_processor_id();
4472         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4473         struct task_struct *curr = rq->curr;
4474         u64 next_tick = rq->tick_timestamp + TICK_NSEC;
4475
4476         spin_lock(&rq->lock);
4477         __update_rq_clock(rq);
4478         /*
4479          * Let rq->clock advance by at least TICK_NSEC:
4480          */
4481         if (unlikely(rq->clock < next_tick)) {
4482                 rq->clock = next_tick;
4483                 rq->clock_underflows++;
4484         }
4485         rq->tick_timestamp = rq->clock;
4486         update_last_tick_seen(rq);
4487         update_cpu_load(rq);
4488         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4489         spin_unlock(&rq->lock);
4490
4491 #ifdef CONFIG_SMP
4492         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4493         trigger_load_balance(rq, cpu);
4494 #endif
4495 }
4496
4497 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT)
4498
4499 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4500 {
4501         /*
4502          * Underflow?
4503          */
4504         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4505                 return;
4506         preempt_count() += val;
4507         /*
4508          * Spinlock count overflowing soon?
4509          */
4510         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4511                                 PREEMPT_MASK - 10);
4512 }
4513 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4514
4515 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4516 {
4517         /*
4518          * Underflow?
4519          */
4520         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4521                 return;
4522         /*
4523          * Is the spinlock portion underflowing?
4524          */
4525         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4526                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4527                 return;
4528
4529         preempt_count() -= val;
4530 }
4531 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4532
4533 #endif
4534
4535 /*
4536  * Print scheduling while atomic bug:
4537  */
4538 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4539 {
4540         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4541
4542         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4543                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4544
4545         debug_show_held_locks(prev);
4546         if (irqs_disabled())
4547                 print_irqtrace_events(prev);
4548
4549         if (regs)
4550                 show_regs(regs);
4551         else
4552                 dump_stack();
4553 }
4554
4555 /*
4556  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4557  */
4558 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4559 {
4560         /*
4561          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4562          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4563          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4564          */
4565         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4566                 __schedule_bug(prev);
4567
4568         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4569
4570         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4571 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4572         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4573                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4574                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4575         }
4576 #endif
4577 }
4578
4579 /*
4580  * Pick up the highest-prio task:
4581  */
4582 static inline struct task_struct *
4583 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4584 {
4585         const struct sched_class *class;
4586         struct task_struct *p;
4587
4588         /*
4589          * Optimization: we know that if all tasks are in
4590          * the fair class we can call that function directly:
4591          */
4592         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4593                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4594                 if (likely(p))
4595                         return p;
4596         }
4597
4598         class = sched_class_highest;
4599         for ( ; ; ) {
4600                 p = class->pick_next_task(rq);
4601                 if (p)
4602                         return p;
4603                 /*
4604                  * Will never be NULL as the idle class always
4605                  * returns a non-NULL p:
4606                  */
4607                 class = class->next;
4608         }
4609 }
4610
4611 /*
4612  * schedule() is the main scheduler function.
4613  */
4614 asmlinkage void __sched schedule(void)
4615 {
4616         struct task_struct *prev, *next;
4617         unsigned long *switch_count;
4618         struct rq *rq;
4619         int cpu;
4620
4621 need_resched:
4622         preempt_disable();
4623         cpu = smp_processor_id();
4624         rq = cpu_rq(cpu);
4625         rcu_qsctr_inc(cpu);
4626         prev = rq->curr;
4627         switch_count = &prev->nivcsw;
4628
4629         release_kernel_lock(prev);
4630 need_resched_nonpreemptible:
4631
4632         schedule_debug(prev);
4633
4634         hrtick_clear(rq);
4635
4636         /*
4637          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4638          */
4639         local_irq_disable();
4640         __update_rq_clock(rq);
4641         spin_lock(&rq->lock);
4642         clear_tsk_need_resched(prev);
4643
4644         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4645                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4646                                 signal_pending(prev))) {
4647                         prev->state = TASK_RUNNING;
4648                 } else {
4649                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4650                 }
4651                 switch_count = &prev->nvcsw;
4652         }
4653
4654 #ifdef CONFIG_SMP
4655         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4656                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4657 #endif
4658
4659         if (unlikely(!rq->nr_running))
4660                 idle_balance(cpu, rq);
4661
4662         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4663         next = pick_next_task(rq, prev);
4664
4665         sched_info_switch(prev, next);
4666
4667         if (likely(prev != next)) {
4668                 rq->nr_switches++;
4669                 rq->curr = next;
4670                 ++*switch_count;
4671
4672                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4673                 /*
4674                  * the context switch might have flipped the stack from under
4675                  * us, hence refresh the local variables.
4676                  */
4677                 cpu = smp_processor_id();
4678                 rq = cpu_rq(cpu);
4679         } else
4680                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4681
4682         hrtick_set(rq);
4683
4684         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4685                 goto need_resched_nonpreemptible;
4686
4687         preempt_enable_no_resched();
4688         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4689                 goto need_resched;
4690 }
4691 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4692
4693 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4694 /*
4695  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4696  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4697  * occur there and call schedule directly.
4698  */
4699 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4700 {
4701         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4702         struct task_struct *task = current;
4703         int saved_lock_depth;
4704
4705         /*
4706          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4707          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4708          */
4709         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4710                 return;
4711
4712         do {
4713                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4714
4715                 /*
4716                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4717                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4718                  * auto-release the semaphore:
4719                  */
4720                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4721                 task->lock_depth = -1;
4722                 schedule();
4723                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4724                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4725
4726                 /*
4727                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4728                  * between schedule and now.
4729                  */
4730                 barrier();
4731         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4732 }
4733 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4734
4735 /*
4736  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4737  * off of irq context.
4738  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4739  * protect us against recursive calling from irq.
4740  */
4741 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4742 {
4743         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4744         struct task_struct *task = current;
4745         int saved_lock_depth;
4746
4747         /* Catch callers which need to be fixed */
4748         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4749
4750         do {
4751                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4752
4753                 /*
4754                  * We keep the big kernel semaphore locked, but we
4755                  * clear ->lock_depth so that schedule() doesnt
4756                  * auto-release the semaphore:
4757                  */
4758                 saved_lock_depth = task->lock_depth;
4759                 task->lock_depth = -1;
4760                 local_irq_enable();
4761                 schedule();
4762                 local_irq_disable();
4763                 task->lock_depth = saved_lock_depth;
4764                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4765
4766                 /*
4767                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4768                  * between schedule and now.
4769                  */
4770                 barrier();
4771         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4772 }
4773
4774 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4775
4776 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4777                           void *key)
4778 {
4779         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4780 }
4781 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4782
4783 /*
4784  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4785  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4786  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4787  *
4788  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4789  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4790  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4791  */
4792 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4793                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4794 {
4795         wait_queue_t *curr, *next;
4796
4797         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4798                 unsigned flags = curr->flags;
4799
4800                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4801                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4802                         break;
4803         }
4804 }
4805
4806 /**
4807  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4808  * @q: the waitqueue
4809  * @mode: which threads
4810  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4811  * @key: is directly passed to the wakeup function
4812  */
4813 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4814                         int nr_exclusive, void *key)
4815 {
4816         unsigned long flags;
4817
4818         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4819         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4820         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4821 }
4822 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4823
4824 /*
4825  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4826  */
4827 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4828 {
4829         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4830 }
4831
4832 /**
4833  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4834  * @q: the waitqueue
4835  * @mode: which threads
4836  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4837  *
4838  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4839  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4840  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4841  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4842  *
4843  * On UP it can prevent extra preemption.
4844  */
4845 void
4846 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4847 {
4848         unsigned long flags;
4849         int sync = 1;
4850
4851         if (unlikely(!q))
4852                 return;
4853
4854         if (unlikely(!nr_exclusive))
4855                 sync = 0;
4856
4857         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4858         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4859         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4860 }
4861 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4862
4863 void complete(struct completion *x)
4864 {
4865         unsigned long flags;
4866
4867         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4868         x->done++;
4869         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4870         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4871 }
4872 EXPORT_SYMBOL(complete);
4873
4874 void complete_all(struct completion *x)
4875 {
4876         unsigned long flags;
4877
4878         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4879         x->done += UINT_MAX/2;
4880         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4881         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4882 }
4883 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4884
4885 static inline long __sched
4886 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4887 {
4888         if (!x->done) {
4889                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4890
4891                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4892                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4893                 do {
4894                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4895                              signal_pending(current)) ||
4896                             (state == TASK_KILLABLE &&
4897                              fatal_signal_pending(current))) {
4898                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4899                                 return -ERESTARTSYS;
4900                         }
4901                         __set_current_state(state);
4902                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4903                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4904                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4905                         if (!timeout) {
4906                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4907                                 return timeout;
4908                         }
4909                 } while (!x->done);
4910                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4911         }
4912         x->done--;
4913         return timeout;
4914 }
4915
4916 static long __sched
4917 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4918 {
4919         might_sleep();
4920
4921         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4922         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4923         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4924         return timeout;
4925 }
4926
4927 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4928 {
4929         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4930 }
4931 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4932
4933 unsigned long __sched
4934 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4935 {
4936         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4937 }
4938 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4939
4940 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4941 {
4942         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4943         if (t == -ERESTARTSYS)
4944                 return t;
4945         return 0;
4946 }
4947 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4948
4949 unsigned long __sched
4950 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4951                                           unsigned long timeout)
4952 {
4953         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4954 }
4955 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4956
4957 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4958 {
4959         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4960         if (t == -ERESTARTSYS)
4961                 return t;
4962         return 0;
4963 }
4964 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4965
4966 static long __sched
4967 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4968 {
4969         unsigned long flags;
4970         wait_queue_t wait;
4971
4972         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4973
4974         __set_current_state(state);
4975
4976         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4977         __add_wait_queue(q, &wait);
4978         spin_unlock(&q->lock);
4979         timeout = schedule_timeout(timeout);
4980         spin_lock_irq(&q->lock);
4981         __remove_wait_queue(q, &wait);
4982         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4983
4984         return timeout;
4985 }
4986
4987 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4988 {
4989         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4990 }
4991 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4992
4993 long __sched
4994 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4995 {
4996         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4997 }
4998 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4999
5000 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5001 {
5002         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5003 }
5004 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5005
5006 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5007 {
5008         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5009 }
5010 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5011
5012 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5013
5014 /*
5015  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5016  * @p: task
5017  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5018  *
5019  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5020  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5021  *
5022  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5023  */
5024 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5025 {
5026         unsigned long flags;
5027         int oldprio, on_rq, running;
5028         struct rq *rq;
5029         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5030
5031         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5032
5033         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5034         update_rq_clock(rq);
5035
5036         oldprio = p->prio;
5037         on_rq = p->se.on_rq;
5038         running = task_current(rq, p);
5039         if (on_rq)
5040                 dequeue_task(rq, p, 0);
5041         if (running)
5042                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5043
5044         if (rt_prio(prio))
5045                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5046         else
5047                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5048
5049         p->prio = prio;
5050
5051         if (running)
5052                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5053         if (on_rq) {
5054                 enqueue_task(rq, p, 0);
5055
5056                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5057         }
5058         task_rq_unlock(rq, &flags);
5059 }
5060
5061 #endif
5062
5063 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5064 {
5065         int old_prio, delta, on_rq;
5066         unsigned long flags;
5067         struct rq *rq;
5068
5069         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5070                 return;
5071         /*
5072          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5073          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5074          */
5075         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5076         update_rq_clock(rq);
5077         /*
5078          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5079          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5080          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5081          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5082          */
5083         if (task_has_rt_policy(p)) {
5084                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5085                 goto out_unlock;
5086         }
5087         on_rq = p->se.on_rq;
5088         if (on_rq)
5089                 dequeue_task(rq, p, 0);
5090
5091         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5092         set_load_weight(p);
5093         old_prio = p->prio;
5094         p->prio = effective_prio(p);
5095         delta = p->prio - old_prio;
5096
5097         if (on_rq) {
5098                 enqueue_task(rq, p, 0);
5099                 /*
5100                  * If the task increased its priority or is running and
5101                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5102                  */
5103                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5104                         resched_task(rq->curr);
5105         }
5106 out_unlock:
5107         task_rq_unlock(rq, &flags);
5108 }
5109 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5110
5111 /*
5112  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5113  * @p: task
5114  * @nice: nice value
5115  */
5116 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5117 {
5118         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5119         int nice_rlim = 20 - nice;
5120
5121         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5122                 capable(CAP_SYS_NICE));
5123 }
5124
5125 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5126
5127 /*
5128  * sys_nice - change the priority of the current process.
5129  * @increment: priority increment
5130  *
5131  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5132  * does similar things.
5133  */
5134 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5135 {
5136         long nice, retval;
5137
5138         /*
5139          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5140          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5141          * and we have a single winner.
5142          */
5143         if (increment < -40)
5144                 increment = -40;
5145         if (increment > 40)
5146                 increment = 40;
5147
5148         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5149         if (nice < -20)
5150                 nice = -20;
5151         if (nice > 19)
5152                 nice = 19;
5153
5154         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5155                 return -EPERM;
5156
5157         retval = security_task_setnice(current, nice);
5158         if (retval)
5159                 return retval;
5160
5161         set_user_nice(current, nice);
5162         return 0;
5163 }
5164
5165 #endif
5166
5167 /**
5168  * task_prio - return the priority value of a given task.
5169  * @p: the task in question.
5170  *
5171  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5172  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5173  * around 0, value goes from -16 to +15.
5174  */
5175 int task_prio(const struct task_struct *p)
5176 {
5177         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5178 }
5179
5180 /**
5181  * task_nice - return the nice value of a given task.
5182  * @p: the task in question.
5183  */
5184 int task_nice(const struct task_struct *p)
5185 {
5186         return TASK_NICE(p);
5187 }
5188 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5189
5190 /**
5191  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5192  * @cpu: the processor in question.
5193  */
5194 int idle_cpu(int cpu)
5195 {
5196         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5197 }
5198
5199 /**
5200  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5201  * @cpu: the processor in question.
5202  */
5203 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5204 {
5205         return cpu_rq(cpu)->idle;
5206 }
5207
5208 /**
5209  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5210  * @pid: the pid in question.
5211  */
5212 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5213 {
5214         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5215 }
5216
5217 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5218 static void
5219 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5220 {
5221         BUG_ON(p->se.on_rq);
5222
5223         p->policy = policy;
5224         switch (p->policy) {
5225         case SCHED_NORMAL:
5226         case SCHED_BATCH:
5227         case SCHED_IDLE:
5228                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5229                 break;
5230         case SCHED_FIFO:
5231         case SCHED_RR:
5232                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5233                 break;
5234         }
5235
5236         p->rt_priority = prio;
5237         p->normal_prio = normal_prio(p);
5238         /* we are holding p->pi_lock already */
5239         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5240         set_load_weight(p);
5241 }
5242
5243 /**
5244  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5245  * @p: the task in question.
5246  * @policy: new policy.
5247  * @param: structure containing the new RT priority.
5248  *
5249  * NOTE that the task may be already dead.
5250  */
5251 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5252                        struct sched_param *param)
5253 {
5254         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5255         unsigned long flags;
5256         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5257         struct rq *rq;
5258
5259         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5260         BUG_ON(in_interrupt());
5261 recheck:
5262         /* double check policy once rq lock held */
5263         if (policy < 0)
5264                 policy = oldpolicy = p->policy;
5265         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5266                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5267                         policy != SCHED_IDLE)
5268                 return -EINVAL;
5269         /*
5270          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5271          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5272          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5273          */
5274         if (param->sched_priority < 0 ||
5275             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5276             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5277                 return -EINVAL;
5278         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5279                 return -EINVAL;
5280
5281         /*
5282          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5283          */
5284         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5285                 if (rt_policy(policy)) {
5286                         unsigned long rlim_rtprio;
5287
5288                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5289                                 return -ESRCH;
5290                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5291                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5292
5293                         /* can't set/change the rt policy */
5294                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5295                                 return -EPERM;
5296
5297                         /* can't increase priority */
5298                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5299                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5300                                 return -EPERM;
5301                 }
5302                 /*
5303                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5304                  * move out of SCHED_IDLE either:
5305                  */
5306                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5307                         return -EPERM;
5308
5309                 /* can't change other user's priorities */
5310                 if ((current->euid != p->euid) &&
5311                     (current->euid != p->uid))
5312                         return -EPERM;
5313         }
5314
5315 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5316         /*
5317          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5318          * assigned.
5319          */
5320         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5321                 return -EPERM;
5322 #endif
5323
5324         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5325         if (retval)
5326                 return retval;
5327         /*
5328          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5329          * changing the priority of the task:
5330          */
5331         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5332         /*
5333          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5334          * runqueue lock must be held.
5335          */
5336         rq = __task_rq_lock(p);
5337         /* recheck policy now with rq lock held */
5338         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5339                 policy = oldpolicy = -1;
5340                 __task_rq_unlock(rq);
5341                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5342                 goto recheck;
5343         }
5344         update_rq_clock(rq);
5345         on_rq = p->se.on_rq;
5346         running = task_current(rq, p);
5347         if (on_rq)
5348                 deactivate_task(rq, p, 0);
5349         if (running)
5350                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5351
5352         oldprio = p->prio;
5353         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5354
5355         if (running)
5356                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5357         if (on_rq) {
5358                 activate_task(rq, p, 0);
5359
5360                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5361         }
5362         __task_rq_unlock(rq);
5363         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5364
5365         rt_mutex_adjust_pi(p);
5366
5367         return 0;
5368 }
5369 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5370
5371 static int
5372 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5373 {
5374         struct sched_param lparam;
5375         struct task_struct *p;
5376         int retval;
5377
5378         if (!param || pid < 0)
5379                 return -EINVAL;
5380         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5381                 return -EFAULT;
5382
5383         rcu_read_lock();
5384         retval = -ESRCH;
5385         p = find_process_by_pid(pid);
5386         if (p != NULL)
5387                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5388         rcu_read_unlock();
5389
5390         return retval;
5391 }
5392
5393 /**
5394  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5395  * @pid: the pid in question.
5396  * @policy: new policy.
5397  * @param: structure containing the new RT priority.
5398  */
5399 asmlinkage long
5400 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5401 {
5402         /* negative values for policy are not valid */
5403         if (policy < 0)
5404                 return -EINVAL;
5405
5406         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5407 }
5408
5409 /**
5410  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5411  * @pid: the pid in question.
5412  * @param: structure containing the new RT priority.
5413  */
5414 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5415 {
5416         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5417 }
5418
5419 /**
5420  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5421  * @pid: the pid in question.
5422  */
5423 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5424 {
5425         struct task_struct *p;
5426         int retval;
5427
5428         if (pid < 0)
5429                 return -EINVAL;
5430
5431         retval = -ESRCH;
5432         read_lock(&tasklist_lock);
5433         p = find_process_by_pid(pid);
5434         if (p) {
5435                 retval = security_task_getscheduler(p);
5436                 if (!retval)
5437                         retval = p->policy;
5438         }
5439         read_unlock(&tasklist_lock);
5440         return retval;
5441 }
5442
5443 /**
5444  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5445  * @pid: the pid in question.
5446  * @param: structure containing the RT priority.
5447  */
5448 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5449 {
5450         struct sched_param lp;
5451         struct task_struct *p;
5452         int retval;
5453
5454         if (!param || pid < 0)
5455                 return -EINVAL;
5456
5457         read_lock(&tasklist_lock);
5458         p = find_process_by_pid(pid);
5459         retval = -ESRCH;
5460         if (!p)
5461                 goto out_unlock;
5462
5463         retval = security_task_getscheduler(p);
5464         if (retval)
5465                 goto out_unlock;
5466
5467         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5468         read_unlock(&tasklist_lock);
5469
5470         /*
5471          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5472          */
5473         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5474
5475         return retval;
5476
5477 out_unlock:
5478         read_unlock(&tasklist_lock);
5479         return retval;
5480 }
5481
5482 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5483 {
5484         cpumask_t cpus_allowed;
5485         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5486         struct task_struct *p;
5487         int retval;
5488
5489         get_online_cpus();
5490         read_lock(&tasklist_lock);
5491
5492         p = find_process_by_pid(pid);
5493         if (!p) {
5494                 read_unlock(&tasklist_lock);
5495                 put_online_cpus();
5496                 return -ESRCH;
5497         }
5498
5499         /*
5500          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5501          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5502          * usage count and then drop tasklist_lock.
5503          */
5504         get_task_struct(p);
5505         read_unlock(&tasklist_lock);
5506
5507         retval = -EPERM;
5508         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5509                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5510                 goto out_unlock;
5511
5512         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5513         if (retval)
5514                 goto out_unlock;
5515
5516         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5517         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5518  again:
5519         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5520
5521         if (!retval) {
5522                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5523                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5524                         /*
5525                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5526                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5527                          * cpuset's cpus_allowed
5528                          */
5529                         new_mask = cpus_allowed;
5530                         goto again;
5531                 }
5532         }
5533 out_unlock:
5534         put_task_struct(p);
5535         put_online_cpus();
5536         return retval;
5537 }
5538
5539 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5540                              cpumask_t *new_mask)
5541 {
5542         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5543                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5544         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5545                 len = sizeof(cpumask_t);
5546         }
5547         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5548 }
5549
5550 /**
5551  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5552  * @pid: pid of the process
5553  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5554  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5555  */
5556 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5557                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5558 {
5559         cpumask_t new_mask;
5560         int retval;
5561
5562         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5563         if (retval)
5564                 return retval;
5565
5566         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5567 }
5568
5569 /*
5570  * Represents all cpu's present in the system
5571  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5572  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5573  * method, such as ACPI for e.g.
5574  */
5575
5576 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5577 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5578
5579 #ifndef CONFIG_SMP
5580 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5581 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5582
5583 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5584 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5585 #endif
5586
5587 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5588 {
5589         struct task_struct *p;
5590         int retval;
5591
5592         get_online_cpus();
5593         read_lock(&tasklist_lock);
5594
5595         retval = -ESRCH;
5596         p = find_process_by_pid(pid);
5597         if (!p)
5598                 goto out_unlock;
5599
5600         retval = security_task_getscheduler(p);
5601         if (retval)
5602                 goto out_unlock;
5603
5604         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5605
5606 out_unlock:
5607         read_unlock(&tasklist_lock);
5608         put_online_cpus();
5609
5610         return retval;
5611 }
5612
5613 /**
5614  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5615  * @pid: pid of the process
5616  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5617  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5618  */
5619 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5620                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5621 {
5622         int ret;
5623         cpumask_t mask;
5624
5625         if (len < sizeof(cpumask_t))
5626                 return -EINVAL;
5627
5628         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5629         if (ret < 0)
5630                 return ret;
5631
5632         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5633                 return -EFAULT;
5634
5635         return sizeof(cpumask_t);
5636 }
5637
5638 /**
5639  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5640  *
5641  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5642  * other threads running on this CPU then this function will return.
5643  */
5644 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5645 {
5646         struct rq *rq = this_rq_lock();
5647
5648         schedstat_inc(rq, yld_count);
5649         current->sched_class->yield_task(rq);
5650
5651         /*
5652          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5653          * no need to preempt or enable interrupts:
5654          */
5655         __release(rq->lock);
5656         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5657         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5658         preempt_enable_no_resched();
5659
5660         schedule();
5661
5662         return 0;
5663 }
5664
5665 static void __cond_resched(void)
5666 {
5667 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5668         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5669 #endif
5670         /*
5671          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5672          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5673          * cond_resched() call.
5674          */
5675         do {
5676                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5677                 schedule();
5678                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5679         } while (need_resched());
5680 }
5681
5682 #if !defined(CONFIG_PREEMPT) || defined(CONFIG_PREEMPT_VOLUNTARY)
5683 int __sched _cond_resched(void)
5684 {
5685         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5686                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5687                 __cond_resched();
5688                 return 1;
5689         }
5690         return 0;
5691 }
5692 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5693 #endif
5694
5695 /*
5696  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5697  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5698  *
5699  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5700  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5701  * spin_unlock(), once by hand).
5702  */
5703 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5704 {
5705         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5706         int ret = 0;
5707
5708         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5709                 spin_unlock(lock);
5710                 if (resched && need_resched())
5711                         __cond_resched();
5712                 else
5713                         cpu_relax();
5714                 ret = 1;
5715                 spin_lock(lock);
5716         }
5717         return ret;
5718 }
5719 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5720
5721 int __sched cond_resched_softirq(void)
5722 {
5723         BUG_ON(!in_softirq());
5724
5725         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5726                 local_bh_enable();
5727                 __cond_resched();
5728                 local_bh_disable();
5729                 return 1;
5730         }
5731         return 0;
5732 }
5733 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5734
5735 /**
5736  * yield - yield the current processor to other threads.
5737  *
5738  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5739  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5740  */
5741 void __sched yield(void)
5742 {
5743         set_current_state(TASK_RUNNING);
5744         sys_sched_yield();
5745 }
5746 EXPORT_SYMBOL(yield);
5747
5748 /*
5749  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5750  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5751  *
5752  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5753  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5754  */
5755 void __sched io_schedule(void)
5756 {
5757         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5758
5759         delayacct_blkio_start();
5760         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5761         schedule();
5762         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5763         delayacct_blkio_end();
5764 }
5765 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5766
5767 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5768 {
5769         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5770         long ret;
5771
5772         delayacct_blkio_start();
5773         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5774         ret = schedule_timeout(timeout);
5775         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5776         delayacct_blkio_end();
5777         return ret;
5778 }
5779
5780 /**
5781  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5782  * @policy: scheduling class.
5783  *
5784  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5785  * by a given scheduling class.
5786  */
5787 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5788 {
5789         int ret = -EINVAL;
5790
5791         switch (policy) {
5792         case SCHED_FIFO:
5793         case SCHED_RR:
5794                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5795                 break;
5796         case SCHED_NORMAL:
5797         case SCHED_BATCH:
5798         case SCHED_IDLE:
5799                 ret = 0;
5800                 break;
5801         }
5802         return ret;
5803 }
5804
5805 /**
5806  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5807  * @policy: scheduling class.
5808  *
5809  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5810  * by a given scheduling class.
5811  */
5812 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5813 {
5814         int ret = -EINVAL;
5815
5816         switch (policy) {
5817         case SCHED_FIFO:
5818         case SCHED_RR:
5819                 ret = 1;
5820                 break;
5821         case SCHED_NORMAL:
5822         case SCHED_BATCH:
5823         case SCHED_IDLE:
5824                 ret = 0;
5825         }
5826         return ret;
5827 }
5828
5829 /**
5830  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5831  * @pid: pid of the process.
5832  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5833  *
5834  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5835  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5836  */
5837 asmlinkage
5838 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5839 {
5840         struct task_struct *p;
5841         unsigned int time_slice;
5842         int retval;
5843         struct timespec t;
5844
5845         if (pid < 0)
5846                 return -EINVAL;
5847
5848         retval = -ESRCH;
5849         read_lock(&tasklist_lock);
5850         p = find_process_by_pid(pid);
5851         if (!p)
5852                 goto out_unlock;
5853
5854         retval = security_task_getscheduler(p);
5855         if (retval)
5856                 goto out_unlock;
5857
5858         /*
5859          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5860          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5861          */
5862         time_slice = 0;
5863         if (p->policy == SCHED_RR) {
5864                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5865         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5866                 struct sched_entity *se = &p->se;
5867                 unsigned long flags;
5868                 struct rq *rq;
5869
5870                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5871                 if (rq->cfs.load.weight)
5872                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5873                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5874         }
5875         read_unlock(&tasklist_lock);
5876         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5877         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5878         return retval;
5879
5880 out_unlock:
5881         read_unlock(&tasklist_lock);
5882         return retval;
5883 }
5884
5885 static const char stat_nam[] = "RSDTtZX";
5886
5887 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5888 {
5889         unsigned long free = 0;
5890         unsigned state;
5891
5892         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5893         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5894                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5895 #if BITS_PER_LONG == 32
5896         if (state == TASK_RUNNING)
5897                 printk(KERN_CONT " running  ");
5898         else
5899                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5900 #else
5901         if (state == TASK_RUNNING)
5902                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5903         else
5904                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5905 #endif
5906 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5907         {
5908                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5909                 while (!*n)
5910                         n++;
5911                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5912         }
5913 #endif
5914         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5915                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5916
5917         show_stack(p, NULL);
5918 }
5919
5920 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5921 {
5922         struct task_struct *g, *p;
5923
5924 #if BITS_PER_LONG == 32
5925         printk(KERN_INFO
5926                 "  task                PC stack   pid father\n");
5927 #else
5928         printk(KERN_INFO
5929                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5930 #endif
5931         read_lock(&tasklist_lock);
5932         do_each_thread(g, p) {
5933                 /*
5934                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5935                  * console might take alot of time:
5936                  */
5937                 touch_nmi_watchdog();
5938                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5939                         sched_show_task(p);
5940         } while_each_thread(g, p);
5941
5942         touch_all_softlockup_watchdogs();
5943
5944 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5945         sysrq_sched_debug_show();
5946 #endif
5947         read_unlock(&tasklist_lock);
5948         /*
5949          * Only show locks if all tasks are dumped:
5950          */
5951         if (state_filter == -1)
5952                 debug_show_all_locks();
5953 }
5954
5955 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5956 {
5957         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5958 }
5959
5960 /**
5961  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5962  * @idle: task in question
5963  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5964  *
5965  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5966  * flag, to make booting more robust.
5967  */
5968 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5969 {
5970         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5971         unsigned long flags;
5972
5973         __sched_fork(idle);
5974         idle->se.exec_start = sched_clock();
5975
5976         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5977         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5978         __set_task_cpu(idle, cpu);
5979
5980         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5981         rq->curr = rq->idle = idle;
5982 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5983         idle->oncpu = 1;
5984 #endif
5985         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5986
5987         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5988         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5989
5990         /*
5991          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5992          */
5993         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5994 }
5995
5996 /*
5997  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5998  * indicates which cpus entered this state. This is used
5999  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6000  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6001  * always be CPU_MASK_NONE.
6002  */
6003 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
6004
6005 /*
6006  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6007  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6008  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6009  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6010  * number of CPUs.
6011  *
6012  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6013  */
6014 static inline void sched_init_granularity(void)
6015 {
6016         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6017         const unsigned long limit = 200000000;
6018
6019         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6020         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6021                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6022
6023         sysctl_sched_latency *= factor;
6024         if (sysctl_sched_latency > limit)
6025                 sysctl_sched_latency = limit;
6026
6027         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6028 }
6029
6030 #ifdef CONFIG_SMP
6031 /*
6032  * This is how migration works:
6033  *
6034  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6035  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6036  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6037  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6038  *    thread off the CPU)
6039  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6040  *    task is still in the wrong runqueue.
6041  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6042  *    it and puts it into the right queue.
6043  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6044  * 7) we wake up and the migration is done.
6045  */
6046
6047 /*
6048  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6049  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6050  * is removed from the allowed bitmask.
6051  *
6052  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6053  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6054  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6055  */
6056 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
6057 {
6058         struct migration_req req;
6059         unsigned long flags;
6060         struct rq *rq;
6061         int ret = 0;
6062
6063         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6064         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
6065                 ret = -EINVAL;
6066                 goto out;
6067         }
6068
6069         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6070                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6071         else {
6072                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6073                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6074         }
6075
6076         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6077         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6078                 goto out;
6079
6080         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6081                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6082                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6083                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6084                 wait_for_completion(&req.done);
6085                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6086                 return 0;
6087         }
6088 out:
6089         task_rq_unlock(rq, &flags);
6090
6091         return ret;
6092 }
6093 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6094
6095 /*
6096  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6097  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6098  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6099  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6100  *
6101  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6102  * as the task is no longer on this CPU.
6103  *
6104  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6105  */
6106 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6107 {
6108         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6109         int ret = 0, on_rq;
6110
6111         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6112                 return ret;
6113
6114         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6115         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6116
6117         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6118         /* Already moved. */
6119         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6120                 goto out;
6121         /* Affinity changed (again). */
6122         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6123                 goto out;
6124
6125         on_rq = p->se.on_rq;
6126         if (on_rq)
6127                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6128
6129         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6130         if (on_rq) {
6131                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6132                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6133         }
6134         ret = 1;
6135 out:
6136         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6137         return ret;
6138 }
6139
6140 /*
6141  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6142  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6143  * another runqueue.
6144  */
6145 static int migration_thread(void *data)
6146 {
6147         int cpu = (long)data;
6148         struct rq *rq;
6149
6150         rq = cpu_rq(cpu);
6151         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6152
6153         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6154         while (!kthread_should_stop()) {
6155                 struct migration_req *req;
6156                 struct list_head *head;
6157
6158                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6159
6160                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6161                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6162                         goto wait_to_die;
6163                 }
6164
6165                 if (rq->active_balance) {
6166                         active_load_balance(rq, cpu);
6167                         rq->active_balance = 0;
6168                 }
6169
6170                 head = &rq->migration_queue;
6171
6172                 if (list_empty(head)) {
6173                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6174                         schedule();
6175                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6176                         continue;
6177                 }
6178                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6179                 list_del_init(head->next);
6180
6181                 spin_unlock(&rq->lock);
6182                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6183                 local_irq_enable();
6184
6185                 complete(&req->done);
6186         }
6187         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6188         return 0;
6189
6190 wait_to_die:
6191         /* Wait for kthread_stop */
6192         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6193         while (!kthread_should_stop()) {
6194                 schedule();
6195                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6196         }
6197         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6198         return 0;
6199 }
6200
6201 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6202
6203 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6204 {
6205         int ret;
6206
6207         local_irq_disable();
6208         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6209         local_irq_enable();
6210         return ret;
6211 }
6212
6213 /*
6214  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6215  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6216  */
6217 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6218 {
6219         unsigned long flags;
6220         cpumask_t mask;
6221         struct rq *rq;
6222         int dest_cpu;
6223
6224         do {
6225                 /* On same node? */
6226                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6227                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6228                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6229
6230                 /* On any allowed CPU? */
6231                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6232                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6233
6234                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6235                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6236                         cpumask_t cpus_allowed;
6237
6238                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6239                         /*
6240                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6241                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6242                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6243                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6244                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6245                          */
6246                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6247                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6248                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6249                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6250
6251                         /*
6252                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6253                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6254                          * leave kernel.
6255                          */
6256                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6257                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6258                                        "longer affine to cpu%d\n",
6259                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6260                         }
6261                 }
6262         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6263 }
6264
6265 /*
6266  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6267  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6268  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6269  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6270  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6271  */
6272 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6273 {
6274         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6275         unsigned long flags;
6276
6277         local_irq_save(flags);
6278         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6279         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6280         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6281         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6282         local_irq_restore(flags);
6283 }
6284
6285 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6286 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6287 {
6288         struct task_struct *p, *t;
6289
6290         read_lock(&tasklist_lock);
6291
6292         do_each_thread(t, p) {
6293                 if (p == current)
6294                         continue;
6295
6296                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6297                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6298         } while_each_thread(t, p);
6299
6300         read_unlock(&tasklist_lock);
6301 }
6302
6303 /*
6304  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6305  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6306  * Used by CPU offline code.
6307  */
6308 void sched_idle_next(void)
6309 {
6310         int this_cpu = smp_processor_id();
6311         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6312         struct task_struct *p = rq->idle;
6313         unsigned long flags;
6314
6315         /* cpu has to be offline */
6316         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6317
6318         /*
6319          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6320          * and interrupts disabled on the current cpu.
6321          */
6322         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6323
6324         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6325
6326         update_rq_clock(rq);
6327         activate_task(rq, p, 0);
6328
6329         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6330 }
6331
6332 /*
6333  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6334  * offline.
6335  */
6336 void idle_task_exit(void)
6337 {
6338         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6339
6340         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6341
6342         if (mm != &init_mm)
6343                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6344         mmdrop(mm);
6345 }
6346
6347 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6348 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6349 {
6350         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6351
6352         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6353         BUG_ON(!p->exit_state);
6354
6355         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6356         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6357
6358         get_task_struct(p);
6359
6360         /*
6361          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6362          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6363          * fine.
6364          */
6365         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6366         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6367         spin_lock_irq(&rq->lock);
6368
6369         put_task_struct(p);
6370 }
6371
6372 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6373 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6374 {
6375         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6376         struct task_struct *next;
6377
6378         for ( ; ; ) {
6379                 if (!rq->nr_running)
6380                         break;
6381                 update_rq_clock(rq);
6382                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6383                 if (!next)
6384                         break;
6385                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6386
6387         }
6388 }
6389 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6390
6391 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6392
6393 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6394         {
6395                 .procname       = "sched_domain",
6396                 .mode           = 0555,
6397         },
6398         {0, },
6399 };
6400
6401 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6402         {
6403                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6404                 .procname       = "kernel",
6405                 .mode           = 0555,
6406                 .child          = sd_ctl_dir,
6407         },
6408         {0, },
6409 };
6410
6411 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6412 {
6413         struct ctl_table *entry =
6414                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6415
6416         return entry;
6417 }
6418
6419 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6420 {
6421         struct ctl_table *entry;
6422
6423         /*
6424          * In the intermediate directories, both the child directory and
6425          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6426          * will always be set. In the lowest directory the names are
6427          * static strings and all have proc handlers.
6428          */
6429         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6430                 if (entry->child)
6431                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6432                 if (entry->proc_handler == NULL)
6433                         kfree(entry->procname);
6434         }
6435
6436         kfree(*tablep);
6437         *tablep = NULL;
6438 }
6439
6440 static void
6441 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6442                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6443                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6444 {
6445         entry->procname = procname;
6446         entry->data = data;
6447         entry->maxlen = maxlen;
6448         entry->mode = mode;
6449         entry->proc_handler = proc_handler;
6450 }
6451
6452 static struct ctl_table *
6453 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6454 {
6455         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6456
6457         if (table == NULL)
6458                 return NULL;
6459
6460         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6461                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6462         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6463                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6464         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6465                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6466         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6467                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6468         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6469                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6470         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6471                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6472         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6473                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6474         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6475                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6476         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6477                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6478         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6479                 &sd->cache_nice_tries,
6480                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6481         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6482                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6483         /* &table[11] is terminator */
6484
6485         return table;
6486 }
6487
6488 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6489 {
6490         struct ctl_table *entry, *table;
6491         struct sched_domain *sd;
6492         int domain_num = 0, i;
6493         char buf[32];
6494
6495         for_each_domain(cpu, sd)
6496                 domain_num++;
6497         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6498         if (table == NULL)
6499                 return NULL;
6500
6501         i = 0;
6502         for_each_domain(cpu, sd) {
6503                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6504                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6505                 entry->mode = 0555;
6506                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6507                 entry++;
6508                 i++;
6509         }
6510         return table;
6511 }
6512
6513 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6514 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6515 {
6516         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6517         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6518         char buf[32];
6519
6520         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6521         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6522
6523         if (entry == NULL)
6524                 return;
6525
6526         for_each_online_cpu(i) {
6527                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6528                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6529                 entry->mode = 0555;
6530                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6531                 entry++;
6532         }
6533
6534         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6535         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6536 }
6537
6538 /* may be called multiple times per register */
6539 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6540 {
6541         if (sd_sysctl_header)
6542                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6543         sd_sysctl_header = NULL;
6544         if (sd_ctl_dir[0].child)
6545                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6546 }
6547 #else
6548 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6549 {
6550 }
6551 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6552 {
6553 }
6554 #endif
6555
6556 /*
6557  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6558  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6559  */
6560 static int __cpuinit
6561 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6562 {
6563         struct task_struct *p;
6564         int cpu = (long)hcpu;
6565         unsigned long flags;
6566         struct rq *rq;
6567
6568         switch (action) {
6569
6570         case CPU_UP_PREPARE:
6571         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6572                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6573                 if (IS_ERR(p))
6574                         return NOTIFY_BAD;
6575                 kthread_bind(p, cpu);
6576                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6577                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6578                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6579                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6580                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6581                 break;
6582
6583         case CPU_ONLINE:
6584         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6585                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6586                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6587
6588                 /* Update our root-domain */
6589                 rq = cpu_rq(cpu);
6590                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6591                 if (rq->rd) {
6592                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6593                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6594                 }
6595                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6596                 break;
6597
6598 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6599         case CPU_UP_CANCELED:
6600         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6601                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6602                         break;
6603                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6604                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6605                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6606                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6607                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6608                 break;
6609
6610         case CPU_DEAD:
6611         case CPU_DEAD_FROZEN:
6612                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6613                 migrate_live_tasks(cpu);
6614                 rq = cpu_rq(cpu);
6615                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6616                 rq->migration_thread = NULL;
6617                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6618                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6619                 update_rq_clock(rq);
6620                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6621                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6622                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6623                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6624                 migrate_dead_tasks(cpu);
6625                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6626                 cpuset_unlock();
6627                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6628                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6629
6630                 /*
6631                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6632                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6633                  * the requestors.
6634                  */
6635                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6636                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6637                         struct migration_req *req;
6638
6639                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6640                                          struct migration_req, list);
6641                         list_del_init(&req->list);
6642                         complete(&req->done);
6643                 }
6644                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6645                 break;
6646
6647         case CPU_DYING:
6648         case CPU_DYING_FROZEN:
6649                 /* Update our root-domain */
6650                 rq = cpu_rq(cpu);
6651                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6652                 if (rq->rd) {
6653                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6654                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6655                 }
6656                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6657                 break;
6658 #endif
6659         }
6660         return NOTIFY_OK;
6661 }
6662
6663 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6664  * happens before everything else.
6665  */
6666 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6667         .notifier_call = migration_call,
6668         .priority = 10
6669 };
6670
6671 void __init migration_init(void)
6672 {
6673         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6674         int err;
6675
6676         /* Start one for the boot CPU: */
6677         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6678         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6679         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6680         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6681 }
6682 #endif
6683
6684 #ifdef CONFIG_SMP
6685
6686 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6687
6688 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6689                                   cpumask_t *groupmask)
6690 {
6691         struct sched_group *group = sd->groups;
6692         char str[256];
6693
6694         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6695         cpus_clear(*groupmask);
6696
6697         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6698
6699         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6700                 printk("does not load-balance\n");
6701                 if (sd->parent)
6702                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6703                                         " has parent");
6704                 return -1;
6705         }
6706
6707         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6708
6709         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6710                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6711                                 "CPU%d\n", cpu);
6712         }
6713         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6714                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6715                                 " CPU%d\n", cpu);
6716         }
6717
6718         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6719         do {
6720                 if (!group) {
6721                         printk("\n");
6722                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6723                         break;
6724                 }
6725
6726                 if (!group->__cpu_power) {
6727                         printk(KERN_CONT "\n");
6728                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6729                                         "set\n");
6730                         break;
6731                 }
6732
6733                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6734                         printk(KERN_CONT "\n");
6735                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6736                         break;
6737                 }
6738
6739                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6740                         printk(KERN_CONT "\n");
6741                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6742                         break;
6743                 }
6744
6745                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6746
6747                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6748                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6749
6750                 group = group->next;
6751         } while (group != sd->groups);
6752         printk(KERN_CONT "\n");
6753
6754         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6755                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6756
6757         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6758                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6759                         "of domain->span\n");
6760         return 0;
6761 }
6762
6763 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6764 {
6765         cpumask_t *groupmask;
6766         int level = 0;
6767
6768         if (!sd) {
6769                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6770                 return;
6771         }
6772
6773         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6774
6775         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6776         if (!groupmask) {
6777                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6778                 return;
6779         }
6780
6781         for (;;) {
6782                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6783                         break;
6784                 level++;
6785                 sd = sd->parent;
6786                 if (!sd)
6787                         break;
6788         }
6789         kfree(groupmask);
6790 }
6791 #else
6792 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6793 #endif
6794
6795 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6796 {
6797         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6798                 return 1;
6799
6800         /* Following flags need at least 2 groups */
6801         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6802                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6803                          SD_BALANCE_FORK |
6804                          SD_BALANCE_EXEC |
6805                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6806                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6807                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6808                         return 0;
6809         }
6810
6811         /* Following flags don't use groups */
6812         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6813                          SD_WAKE_AFFINE |
6814                          SD_WAKE_BALANCE))
6815                 return 0;
6816
6817         return 1;
6818 }
6819
6820 static int
6821 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6822 {
6823         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6824
6825         if (sd_degenerate(parent))
6826                 return 1;
6827
6828         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6829                 return 0;
6830
6831         /* Does parent contain flags not in child? */
6832         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6833         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6834                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6835         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6836         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6837                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6838                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6839                                 SD_BALANCE_FORK |
6840                                 SD_BALANCE_EXEC |
6841                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6842                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6843         }
6844         if (~cflags & pflags)
6845                 return 0;
6846
6847         return 1;
6848 }
6849
6850 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6851 {
6852         unsigned long flags;
6853         const struct sched_class *class;
6854
6855         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6856
6857         if (rq->rd) {
6858                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6859
6860                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6861                         if (class->leave_domain)
6862                                 class->leave_domain(rq);
6863                 }
6864
6865                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6866                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6867
6868                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6869                         kfree(old_rd);
6870         }
6871
6872         atomic_inc(&rd->refcount);
6873         rq->rd = rd;
6874
6875         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6876         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6877                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6878
6879         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6880                 if (class->join_domain)
6881                         class->join_domain(rq);
6882         }
6883
6884         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6885 }
6886
6887 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6888 {
6889         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6890
6891         cpus_clear(rd->span);
6892         cpus_clear(rd->online);
6893 }
6894
6895 static void init_defrootdomain(void)
6896 {
6897         init_rootdomain(&def_root_domain);
6898         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6899 }
6900
6901 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6902 {
6903         struct root_domain *rd;
6904
6905         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6906         if (!rd)
6907                 return NULL;
6908
6909         init_rootdomain(rd);
6910
6911         return rd;
6912 }
6913
6914 /*
6915  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6916  * hold the hotplug lock.
6917  */
6918 static void
6919 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6920 {
6921         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6922         struct sched_domain *tmp;
6923
6924         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6925         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6926                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6927                 if (!parent)
6928                         break;
6929                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6930                         tmp->parent = parent->parent;
6931                         if (parent->parent)
6932                                 parent->parent->child = tmp;
6933                 }
6934         }
6935
6936         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6937                 sd = sd->parent;
6938                 if (sd)
6939                         sd->child = NULL;
6940         }
6941
6942         sched_domain_debug(sd, cpu);
6943
6944         rq_attach_root(rq, rd);
6945         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6946 }
6947
6948 /* cpus with isolated domains */
6949 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6950
6951 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6952 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6953 {
6954         int ints[NR_CPUS], i;
6955
6956         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6957         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6958         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6959                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6960                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6961         return 1;
6962 }
6963
6964 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6965
6966 /*
6967  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6968  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6969  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6970  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6971  *
6972  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6973  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6974  * and ->cpu_power to 0.
6975  */
6976 static void
6977 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6978                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6979                                         struct sched_group **sg,
6980                                         cpumask_t *tmpmask),
6981                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6982 {
6983         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6984         int i;
6985
6986         cpus_clear(*covered);
6987
6988         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6989                 struct sched_group *sg;
6990                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6991                 int j;
6992
6993                 if (cpu_isset(i, *covered))
6994                         continue;
6995
6996                 cpus_clear(sg->cpumask);
6997                 sg->__cpu_power = 0;
6998
6999                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
7000                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7001                                 continue;
7002
7003                         cpu_set(j, *covered);
7004                         cpu_set(j, sg->cpumask);
7005                 }
7006                 if (!first)
7007                         first = sg;
7008                 if (last)
7009                         last->next = sg;
7010                 last = sg;
7011         }
7012         last->next = first;
7013 }
7014
7015 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7016
7017 #ifdef CONFIG_NUMA
7018
7019 /**
7020  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7021  * @node: node whose sched_domain we're building
7022  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7023  *
7024  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7025  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7026  *
7027  * Should use nodemask_t.
7028  */
7029 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7030 {
7031         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7032
7033         min_val = INT_MAX;
7034
7035         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7036                 /* Start at @node */
7037                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
7038
7039                 if (!nr_cpus_node(n))
7040                         continue;
7041
7042                 /* Skip already used nodes */
7043                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7044                         continue;
7045
7046                 /* Simple min distance search */
7047                 val = node_distance(node, n);
7048
7049                 if (val < min_val) {
7050                         min_val = val;
7051                         best_node = n;
7052                 }
7053         }
7054
7055         node_set(best_node, *used_nodes);
7056         return best_node;
7057 }
7058
7059 /**
7060  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7061  * @node: node whose cpumask we're constructing
7062  * @span: resulting cpumask
7063  *
7064  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7065  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7066  * out optimally.
7067  */
7068 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
7069 {
7070         nodemask_t used_nodes;
7071         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7072         int i;
7073
7074         cpus_clear(*span);
7075         nodes_clear(used_nodes);
7076
7077         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7078         node_set(node, used_nodes);
7079
7080         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7081                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7082
7083                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7084                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7085         }
7086 }
7087 #endif
7088
7089 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7090
7091 /*
7092  * SMT sched-domains:
7093  */
7094 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7095 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7096 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7097
7098 static int
7099 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7100                  cpumask_t *unused)
7101 {
7102         if (sg)
7103                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7104         return cpu;
7105 }
7106 #endif
7107
7108 /*
7109  * multi-core sched-domains:
7110  */
7111 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7112 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7113 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7114 #endif
7115
7116 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7117 static int
7118 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7119                   cpumask_t *mask)
7120 {
7121         int group;
7122
7123         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7124         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7125         group = first_cpu(*mask);
7126         if (sg)
7127                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7128         return group;
7129 }
7130 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7131 static int
7132 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7133                   cpumask_t *unused)
7134 {
7135         if (sg)
7136                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7137         return cpu;
7138 }
7139 #endif
7140
7141 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7142 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7143
7144 static int
7145 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7146                   cpumask_t *mask)
7147 {
7148         int group;
7149 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7150         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7151         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7152         group = first_cpu(*mask);
7153 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7154         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7155         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7156         group = first_cpu(*mask);
7157 #else
7158         group = cpu;
7159 #endif
7160         if (sg)
7161                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7162         return group;
7163 }
7164
7165 #ifdef CONFIG_NUMA
7166 /*
7167  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7168  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7169  * gets dynamically allocated.
7170  */
7171 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7172 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7173
7174 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7175 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7176
7177 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7178                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7179 {
7180         int group;
7181
7182         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7183         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7184         group = first_cpu(*nodemask);
7185
7186         if (sg)
7187                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7188         return group;
7189 }
7190
7191 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7192 {
7193         struct sched_group *sg = group_head;
7194         int j;
7195
7196         if (!sg)
7197                 return;
7198         do {
7199                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7200                         struct sched_domain *sd;
7201
7202                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7203                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7204                                 /*
7205                                  * Only add "power" once for each
7206                                  * physical package.
7207                                  */
7208                                 continue;
7209                         }
7210
7211                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7212                 }
7213                 sg = sg->next;
7214         } while (sg != group_head);
7215 }
7216 #endif
7217
7218 #ifdef CONFIG_NUMA
7219 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7220 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7221 {
7222         int cpu, i;
7223
7224         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7225                 struct sched_group **sched_group_nodes
7226                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7227
7228                 if (!sched_group_nodes)
7229                         continue;
7230
7231                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7232                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7233
7234                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7235                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7236                         if (cpus_empty(*nodemask))
7237                                 continue;
7238
7239                         if (sg == NULL)
7240                                 continue;
7241                         sg = sg->next;
7242 next_sg:
7243                         oldsg = sg;
7244                         sg = sg->next;
7245                         kfree(oldsg);
7246                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7247                                 goto next_sg;
7248                 }
7249                 kfree(sched_group_nodes);
7250                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7251         }
7252 }
7253 #else
7254 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7255 {
7256 }
7257 #endif
7258
7259 /*
7260  * Initialize sched groups cpu_power.
7261  *
7262  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7263  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7264  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7265  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7266  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7267  * less cpu_power.
7268  *
7269  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7270  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7271  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7272  */
7273 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7274 {
7275         struct sched_domain *child;
7276         struct sched_group *group;
7277
7278         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7279
7280         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7281                 return;
7282
7283         child = sd->child;
7284
7285         sd->groups->__cpu_power = 0;
7286
7287         /*
7288          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7289          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7290          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7291          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7292          * same sched domain.
7293          */
7294         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7295                        (child->flags &
7296                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7297                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7298                 return;
7299         }
7300
7301         /*
7302          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7303          */
7304         group = child->groups;
7305         do {
7306                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7307                 group = group->next;
7308         } while (group != child->groups);
7309 }
7310
7311 /*
7312  * Initializers for schedule domains
7313  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7314  */
7315
7316 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7317 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7318 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7319 {                                                               \
7320         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7321         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7322         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7323 }
7324
7325 SD_INIT_FUNC(CPU)
7326 #ifdef CONFIG_NUMA
7327  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7328  SD_INIT_FUNC(NODE)
7329 #endif
7330 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7331  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7332 #endif
7333 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7334  SD_INIT_FUNC(MC)
7335 #endif
7336
7337 /*
7338  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7339  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7340  * if the amount of space is significant.
7341  */
7342 struct allmasks {
7343         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7344         union {
7345                 cpumask_t nodemask;
7346                 cpumask_t this_sibling_map;
7347                 cpumask_t this_core_map;
7348         };
7349         cpumask_t send_covered;
7350
7351 #ifdef CONFIG_NUMA
7352         cpumask_t domainspan;
7353         cpumask_t covered;
7354         cpumask_t notcovered;
7355 #endif
7356 };
7357
7358 #if     NR_CPUS > 128
7359 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7360 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7361 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7362 #else
7363 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7364 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7365 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7366 #endif
7367
7368 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7369                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7370
7371 static int default_relax_domain_level = -1;
7372
7373 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7374 {
7375         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7376         return 1;
7377 }
7378 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7379
7380 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7381                                  struct sched_domain_attr *attr)
7382 {
7383         int request;
7384
7385         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7386                 if (default_relax_domain_level < 0)
7387                         return;
7388                 else
7389                         request = default_relax_domain_level;
7390         } else
7391                 request = attr->relax_domain_level;
7392         if (request < sd->level) {
7393                 /* turn off idle balance on this domain */
7394                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7395         } else {
7396                 /* turn on idle balance on this domain */
7397                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7398         }
7399 }
7400
7401 /*
7402  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7403  * to the individual cpus
7404  */
7405 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7406                                  struct sched_domain_attr *attr)
7407 {
7408         int i;
7409         struct root_domain *rd;
7410         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7411         cpumask_t *tmpmask;
7412 #ifdef CONFIG_NUMA
7413         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7414         int sd_allnodes = 0;
7415
7416         /*
7417          * Allocate the per-node list of sched groups
7418          */
7419         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7420                                     GFP_KERNEL);
7421         if (!sched_group_nodes) {
7422                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7423                 return -ENOMEM;
7424         }
7425 #endif
7426
7427         rd = alloc_rootdomain();
7428         if (!rd) {
7429                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7430 #ifdef CONFIG_NUMA
7431                 kfree(sched_group_nodes);
7432 #endif
7433                 return -ENOMEM;
7434         }
7435
7436 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7437         /* get space for all scratch cpumask variables */
7438         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7439         if (!allmasks) {
7440                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7441                 kfree(rd);
7442 #ifdef CONFIG_NUMA
7443                 kfree(sched_group_nodes);
7444 #endif
7445                 return -ENOMEM;
7446         }
7447 #endif
7448         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7449
7450
7451 #ifdef CONFIG_NUMA
7452         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7453 #endif
7454
7455         /*
7456          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7457          */
7458         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7459                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7460                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7461
7462                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7463                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7464
7465 #ifdef CONFIG_NUMA
7466                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7467                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7468                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7469                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7470                         set_domain_attribute(sd, attr);
7471                         sd->span = *cpu_map;
7472                         sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7473                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7474                         p = sd;
7475                         sd_allnodes = 1;
7476                 } else
7477                         p = NULL;
7478
7479                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7480                 SD_INIT(sd, NODE);
7481                 set_domain_attribute(sd, attr);
7482                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7483                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7484                 sd->parent = p;
7485                 if (p)
7486                         p->child = sd;
7487                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7488 #endif
7489
7490                 p = sd;
7491                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7492                 SD_INIT(sd, CPU);
7493                 set_domain_attribute(sd, attr);
7494                 sd->span = *nodemask;
7495                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7496                 sd->parent = p;
7497                 if (p)
7498                         p->child = sd;
7499                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7500
7501 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7502                 p = sd;
7503                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7504                 SD_INIT(sd, MC);
7505                 set_domain_attribute(sd, attr);
7506                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7507                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7508                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7509                 sd->parent = p;
7510                 p->child = sd;
7511                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7512 #endif
7513
7514 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7515                 p = sd;
7516                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7517                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7518                 set_domain_attribute(sd, attr);
7519                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7520                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7521                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7522                 sd->parent = p;
7523                 p->child = sd;
7524                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7525 #endif
7526         }
7527
7528 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7529         /* Set up CPU (sibling) groups */
7530         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7531                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7532                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7533
7534                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7535                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7536                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7537                         continue;
7538
7539                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7540                                         &cpu_to_cpu_group,
7541                                         send_covered, tmpmask);
7542         }
7543 #endif
7544
7545 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7546         /* Set up multi-core groups */
7547         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7548                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7549                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7550
7551                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7552                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7553                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7554                         continue;
7555
7556                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7557                                         &cpu_to_core_group,
7558                                         send_covered, tmpmask);
7559         }
7560 #endif
7561
7562         /* Set up physical groups */
7563         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7564                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7565                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7566
7567                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7568                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7569                 if (cpus_empty(*nodemask))
7570                         continue;
7571
7572                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7573                                         &cpu_to_phys_group,
7574                                         send_covered, tmpmask);
7575         }
7576
7577 #ifdef CONFIG_NUMA
7578         /* Set up node groups */
7579         if (sd_allnodes) {
7580                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7581
7582                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7583                                         &cpu_to_allnodes_group,
7584                                         send_covered, tmpmask);
7585         }
7586
7587         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7588                 /* Set up node groups */
7589                 struct sched_group *sg, *prev;
7590                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7591                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7592                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7593                 int j;
7594
7595                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7596                 cpus_clear(*covered);
7597
7598                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7599                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7600                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7601                         continue;
7602                 }
7603
7604                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7605                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7606
7607                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7608                 if (!sg) {
7609                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7610                                 "node %d\n", i);
7611                         goto error;
7612                 }
7613                 sched_group_nodes[i] = sg;
7614                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7615                         struct sched_domain *sd;
7616
7617                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7618                         sd->groups = sg;
7619                 }
7620                 sg->__cpu_power = 0;
7621                 sg->cpumask = *nodemask;
7622                 sg->next = sg;
7623                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7624                 prev = sg;
7625
7626                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7627                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7628                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7629                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7630
7631                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7632                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7633                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7634                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7635                                 break;
7636
7637                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7638                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7639                                 continue;
7640
7641                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7642                                           GFP_KERNEL, i);
7643                         if (!sg) {
7644                                 printk(KERN_WARNING
7645                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7646                                 goto error;
7647                         }
7648                         sg->__cpu_power = 0;
7649                         sg->cpumask = *tmpmask;
7650                         sg->next = prev->next;
7651                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7652                         prev->next = sg;
7653                         prev = sg;
7654                 }
7655         }
7656 #endif
7657
7658         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7659 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7660         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7661                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7662
7663                 init_sched_groups_power(i, sd);
7664         }
7665 #endif
7666 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7667         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7668                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7669
7670                 init_sched_groups_power(i, sd);
7671         }
7672 #endif
7673
7674         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7675                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7676
7677                 init_sched_groups_power(i, sd);
7678         }
7679
7680 #ifdef CONFIG_NUMA
7681         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7682                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7683
7684         if (sd_allnodes) {
7685                 struct sched_group *sg;
7686
7687                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7688                                                                 tmpmask);
7689                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7690         }
7691 #endif
7692
7693         /* Attach the domains */
7694         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7695                 struct sched_domain *sd;
7696 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7697                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7698 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7699                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7700 #else
7701                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7702 #endif
7703                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7704         }
7705
7706         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7707         return 0;
7708
7709 #ifdef CONFIG_NUMA
7710 error:
7711         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7712         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7713         return -ENOMEM;
7714 #endif
7715 }
7716
7717 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7718 {
7719         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7720 }
7721
7722 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7723 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7724 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;     /* attribues of custom domains
7725                                                    in 'doms_cur' */
7726
7727 /*
7728  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7729  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7730  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7731  */
7732 static cpumask_t fallback_doms;
7733
7734 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7735 {
7736 }
7737
7738 /*
7739  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7740  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7741  * exclude other special cases in the future.
7742  */
7743 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7744 {
7745         int err;
7746
7747         arch_update_cpu_topology();
7748         ndoms_cur = 1;
7749         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7750         if (!doms_cur)
7751                 doms_cur = &fallback_doms;
7752         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7753         dattr_cur = NULL;
7754         err = build_sched_domains(doms_cur);
7755         register_sched_domain_sysctl();
7756
7757         return err;
7758 }
7759
7760 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7761                                        cpumask_t *tmpmask)
7762 {
7763         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7764 }
7765
7766 /*
7767  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7768  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7769  */
7770 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7771 {
7772         cpumask_t tmpmask;
7773         int i;
7774
7775         unregister_sched_domain_sysctl();
7776
7777         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7778                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7779         synchronize_sched();
7780         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7781 }
7782
7783 /* handle null as "default" */
7784 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7785                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7786 {
7787         struct sched_domain_attr tmp;
7788
7789         /* fast path */
7790         if (!new && !cur)
7791                 return 1;
7792
7793         tmp = SD_ATTR_INIT;
7794         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7795                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7796                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7797 }
7798
7799 /*
7800  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7801  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7802  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7803  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7804  *
7805  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7806  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7807  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7808  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7809  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7810  * it as it is.
7811  *
7812  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7813  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7814  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7815  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7816  * 'fallback_doms'.
7817  *
7818  * Call with hotplug lock held
7819  */
7820 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7821                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7822 {
7823         int i, j;
7824
7825         lock_doms_cur();
7826
7827         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7828         unregister_sched_domain_sysctl();
7829
7830         if (doms_new == NULL) {
7831                 ndoms_new = 1;
7832                 doms_new = &fallback_doms;
7833                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7834                 dattr_new = NULL;
7835         }
7836
7837         /* Destroy deleted domains */
7838         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7839                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7840                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7841                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7842                                 goto match1;
7843                 }
7844                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7845                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7846 match1:
7847                 ;
7848         }
7849
7850         /* Build new domains */
7851         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7852                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7853                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7854                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7855                                 goto match2;
7856                 }
7857                 /* no match - add a new doms_new */
7858                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7859                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7860 match2:
7861                 ;
7862         }
7863
7864         /* Remember the new sched domains */
7865         if (doms_cur != &fallback_doms)
7866                 kfree(doms_cur);
7867         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7868         doms_cur = doms_new;
7869         dattr_cur = dattr_new;
7870         ndoms_cur = ndoms_new;
7871
7872         register_sched_domain_sysctl();
7873
7874         unlock_doms_cur();
7875 }
7876
7877 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7878 int arch_reinit_sched_domains(void)
7879 {
7880         int err;
7881
7882         get_online_cpus();
7883         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7884         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7885         put_online_cpus();
7886
7887         return err;
7888 }
7889
7890 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7891 {
7892         int ret;
7893
7894         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7895                 return -EINVAL;
7896
7897         if (smt)
7898                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7899         else
7900                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7901
7902         ret = arch_reinit_sched_domains();
7903
7904         return ret ? ret : count;
7905 }
7906
7907 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7908 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7909 {
7910         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7911 }
7912 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7913                                             const char *buf, size_t count)
7914 {
7915         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7916 }
7917 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7918                    sched_mc_power_savings_store);
7919 #endif
7920
7921 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7922 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7923 {
7924         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7925 }
7926 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7927                                              const char *buf, size_t count)
7928 {
7929         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7930 }
7931 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7932                    sched_smt_power_savings_store);
7933 #endif
7934
7935 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7936 {
7937         int err = 0;
7938
7939 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7940         if (smt_capable())
7941                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7942                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7943 #endif
7944 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7945         if (!err && mc_capable())
7946                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7947                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7948 #endif
7949         return err;
7950 }
7951 #endif
7952
7953 /*
7954  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7955  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7956  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7957  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7958  */
7959 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7960                                 unsigned long action, void *hcpu)
7961 {
7962         switch (action) {
7963         case CPU_UP_PREPARE:
7964         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7965         case CPU_DOWN_PREPARE:
7966         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7967                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7968                 return NOTIFY_OK;
7969
7970         case CPU_UP_CANCELED:
7971         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7972         case CPU_DOWN_FAILED:
7973         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7974         case CPU_ONLINE:
7975         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7976         case CPU_DEAD:
7977         case CPU_DEAD_FROZEN:
7978                 /*
7979                  * Fall through and re-initialise the domains.
7980                  */
7981                 break;
7982         default:
7983                 return NOTIFY_DONE;
7984         }
7985
7986         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7987         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7988
7989         return NOTIFY_OK;
7990 }
7991
7992 void __init sched_init_smp(void)
7993 {
7994         cpumask_t non_isolated_cpus;
7995
7996 #if defined(CONFIG_NUMA)
7997         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7998                                                                 GFP_KERNEL);
7999         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8000 #endif
8001         get_online_cpus();
8002         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
8003         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
8004         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
8005                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8006         put_online_cpus();
8007         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8008         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8009         init_hrtick();
8010
8011         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8012         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
8013                 BUG();
8014         sched_init_granularity();
8015 }
8016 #else
8017 void __init sched_init_smp(void)
8018 {
8019         sched_init_granularity();
8020 }
8021 #endif /* CONFIG_SMP */
8022
8023 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8024 {
8025         return in_lock_functions(addr) ||
8026                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8027                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8028 }
8029
8030 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8031 {
8032         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8033         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8034 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8035         cfs_rq->rq = rq;
8036 #endif
8037         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8038 }
8039
8040 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8041 {
8042         struct rt_prio_array *array;
8043         int i;
8044
8045         array = &rt_rq->active;
8046         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8047                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8048                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8049         }
8050         /* delimiter for bitsearch: */
8051         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8052
8053 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8054         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8055 #endif
8056 #ifdef CONFIG_SMP
8057         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8058         rt_rq->overloaded = 0;
8059 #endif
8060
8061         rt_rq->rt_time = 0;
8062         rt_rq->rt_throttled = 0;
8063         rt_rq->rt_runtime = 0;
8064         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8065
8066 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8067         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8068         rt_rq->rq = rq;
8069 #endif
8070 }
8071
8072 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8073 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8074                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8075                                 struct sched_entity *parent)
8076 {
8077         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8078         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8079         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8080         cfs_rq->tg = tg;
8081         if (add)
8082                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8083
8084         tg->se[cpu] = se;
8085         /* se could be NULL for init_task_group */
8086         if (!se)
8087                 return;
8088
8089         if (!parent)
8090                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8091         else
8092                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8093
8094         se->my_q = cfs_rq;
8095         se->load.weight = tg->shares;
8096         se->load.inv_weight = 0;
8097         se->parent = parent;
8098 }
8099 #endif
8100
8101 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8102 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8103                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8104                 struct sched_rt_entity *parent)
8105 {
8106         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8107
8108         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8109         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8110         rt_rq->tg = tg;
8111         rt_rq->rt_se = rt_se;
8112         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8113         if (add)
8114                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8115
8116         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8117         if (!rt_se)
8118                 return;
8119
8120         if (!parent)
8121                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8122         else
8123                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8124
8125         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8126         rt_se->my_q = rt_rq;
8127         rt_se->parent = parent;
8128         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8129 }
8130 #endif
8131
8132 void __init sched_init(void)
8133 {
8134         int i, j;
8135         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8136
8137 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8138         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8139 #endif
8140 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8141         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8142 #endif
8143 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8144         alloc_size *= 2;
8145 #endif
8146         /*
8147          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8148          * we use alloc_bootmem().
8149          */
8150         if (alloc_size) {
8151                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8152
8153 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8154                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8155                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8156
8157                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8158                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8159
8160 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8161                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8162                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8163
8164                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8165                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8166 #endif
8167 #endif
8168 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8169                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8170                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8171
8172                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8173                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8174
8175 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8176                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8177                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8178
8179                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8180                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8181 #endif
8182 #endif
8183         }
8184
8185 #ifdef CONFIG_SMP
8186         init_aggregate();
8187         init_defrootdomain();
8188 #endif
8189
8190         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8191                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8192
8193 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8194         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8195                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8196 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8197         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8198                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8199 #endif
8200 #endif
8201
8202 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8203         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8204         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8205
8206 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8207         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8208         init_task_group.parent = &root_task_group;
8209         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8210 #endif
8211 #endif
8212
8213         for_each_possible_cpu(i) {
8214                 struct rq *rq;
8215
8216                 rq = cpu_rq(i);
8217                 spin_lock_init(&rq->lock);
8218                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8219                 rq->nr_running = 0;
8220                 rq->clock = 1;
8221                 update_last_tick_seen(rq);
8222                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8223                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8224 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8225                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8226                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8227 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8228                 /*
8229                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8230                  *
8231                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8232                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8233                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8234                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8235                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8236                  * (se->load.weight).
8237                  *
8238                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8239                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8240                  * then A0's share of the cpu resource is:
8241                  *
8242                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8243                  *
8244                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8245                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8246                  */
8247                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8248 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8249                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8250                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8251                 /*
8252                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8253                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8254                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8255                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8256                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8257                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8258                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8259                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8260                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8261                  */
8262                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8263                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8264                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8265                                 root_task_group.se[i]);
8266
8267 #endif
8268 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8269
8270                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8271 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8272                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8273 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8274                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8275 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8276                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8277                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8278                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8279                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8280                                 root_task_group.rt_se[i]);
8281 #endif
8282 #endif
8283
8284                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8285                         rq->cpu_load[j] = 0;
8286 #ifdef CONFIG_SMP
8287                 rq->sd = NULL;
8288                 rq->rd = NULL;
8289                 rq->active_balance = 0;
8290                 rq->next_balance = jiffies;
8291                 rq->push_cpu = 0;
8292                 rq->cpu = i;
8293                 rq->migration_thread = NULL;
8294                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8295                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8296 #endif
8297                 init_rq_hrtick(rq);
8298                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8299         }
8300
8301         set_load_weight(&init_task);
8302
8303 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8304         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8305 #endif
8306
8307 #ifdef CONFIG_SMP
8308         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8309 #endif
8310
8311 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8312         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8313 #endif
8314
8315         /*
8316          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8317          */
8318         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8319         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8320
8321         /*
8322          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8323          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8324          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8325          * when this runqueue becomes "idle".
8326          */
8327         init_idle(current, smp_processor_id());
8328         /*
8329          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8330          */
8331         current->sched_class = &fair_sched_class;
8332
8333         scheduler_running = 1;
8334 }
8335
8336 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8337 void __might_sleep(char *file, int line)
8338 {
8339 #ifdef in_atomic
8340         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8341
8342         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8343             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8344                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8345                         return;
8346                 prev_jiffy = jiffies;
8347                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8348                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8349                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8350                         in_atomic(), irqs_disabled());
8351                 debug_show_held_locks(current);
8352                 if (irqs_disabled())
8353                         print_irqtrace_events(current);
8354                 dump_stack();
8355         }
8356 #endif
8357 }
8358 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8359 #endif
8360
8361 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8362 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8363 {
8364         int on_rq;
8365         update_rq_clock(rq);
8366         on_rq = p->se.on_rq;
8367         if (on_rq)
8368                 deactivate_task(rq, p, 0);
8369         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8370         if (on_rq) {
8371                 activate_task(rq, p, 0);
8372                 resched_task(rq->curr);
8373         }
8374 }
8375
8376 void normalize_rt_tasks(void)
8377 {
8378         struct task_struct *g, *p;
8379         unsigned long flags;
8380         struct rq *rq;
8381
8382         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8383         do_each_thread(g, p) {
8384                 /*
8385                  * Only normalize user tasks:
8386                  */
8387                 if (!p->mm)
8388                         continue;
8389
8390                 p->se.exec_start                = 0;
8391 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8392                 p->se.wait_start                = 0;
8393                 p->se.sleep_start               = 0;
8394                 p->se.block_start               = 0;
8395 #endif
8396                 task_rq(p)->clock               = 0;
8397
8398                 if (!rt_task(p)) {
8399                         /*
8400                          * Renice negative nice level userspace
8401                          * tasks back to 0:
8402                          */
8403                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8404                                 set_user_nice(p, 0);
8405                         continue;
8406                 }
8407
8408                 spin_lock(&p->pi_lock);
8409                 rq = __task_rq_lock(p);
8410
8411                 normalize_task(rq, p);
8412
8413                 __task_rq_unlock(rq);
8414                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8415         } while_each_thread(g, p);
8416
8417         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8418 }
8419
8420 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8421
8422 #ifdef CONFIG_IA64
8423 /*
8424  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8425  *
8426  * They can only be called when the whole system has been
8427  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8428  * activity can take place. Using them for anything else would
8429  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8430  * under any other configuration.
8431  */
8432
8433 /**
8434  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8435  * @cpu: the processor in question.
8436  *
8437  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8438  */
8439 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8440 {
8441         return cpu_curr(cpu);
8442 }
8443
8444 /**
8445  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8446  * @cpu: the processor in question.
8447  * @p: the task pointer to set.
8448  *
8449  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8450  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8451  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8452  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8453  * and caller must save the original value of the current task (see
8454  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8455  * re-starting the system.
8456  *
8457  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8458  */
8459 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8460 {
8461         cpu_curr(cpu) = p;
8462 }
8463
8464 #endif
8465
8466 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8467 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8468 {
8469         int i;
8470
8471         for_each_possible_cpu(i) {
8472                 if (tg->cfs_rq)
8473                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8474                 if (tg->se)
8475                         kfree(tg->se[i]);
8476         }
8477
8478         kfree(tg->cfs_rq);
8479         kfree(tg->se);
8480 }
8481
8482 static
8483 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8484 {
8485         struct cfs_rq *cfs_rq;
8486         struct sched_entity *se, *parent_se;
8487         struct rq *rq;
8488         int i;
8489
8490         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8491         if (!tg->cfs_rq)
8492                 goto err;
8493         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8494         if (!tg->se)
8495                 goto err;
8496
8497         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8498
8499         for_each_possible_cpu(i) {
8500                 rq = cpu_rq(i);
8501
8502                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8503                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8504                 if (!cfs_rq)
8505                         goto err;
8506
8507                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8508                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8509                 if (!se)
8510                         goto err;
8511
8512                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8513                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8514         }
8515
8516         return 1;
8517
8518  err:
8519         return 0;
8520 }
8521
8522 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8523 {
8524         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8525                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8526 }
8527
8528 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8529 {
8530         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8531 }
8532 #else
8533 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8534 {
8535 }
8536
8537 static inline
8538 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8539 {
8540         return 1;
8541 }
8542
8543 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8544 {
8545 }
8546
8547 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8548 {
8549 }
8550 #endif
8551
8552 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8553 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8554 {
8555         int i;
8556
8557         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8558
8559         for_each_possible_cpu(i) {
8560                 if (tg->rt_rq)
8561                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8562                 if (tg->rt_se)
8563                         kfree(tg->rt_se[i]);
8564         }
8565
8566         kfree(tg->rt_rq);
8567         kfree(tg->rt_se);
8568 }
8569
8570 static
8571 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8572 {
8573         struct rt_rq *rt_rq;
8574         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8575         struct rq *rq;
8576         int i;
8577
8578         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8579         if (!tg->rt_rq)
8580                 goto err;
8581         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8582         if (!tg->rt_se)
8583                 goto err;
8584
8585         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8586                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8587
8588         for_each_possible_cpu(i) {
8589                 rq = cpu_rq(i);
8590
8591                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8592                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8593                 if (!rt_rq)
8594                         goto err;
8595
8596                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8597                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8598                 if (!rt_se)
8599                         goto err;
8600
8601                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8602                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8603         }
8604
8605         return 1;
8606
8607  err:
8608         return 0;
8609 }
8610
8611 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8612 {
8613         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8614                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8615 }
8616
8617 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8618 {
8619         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8620 }
8621 #else
8622 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8623 {
8624 }
8625
8626 static inline
8627 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8628 {
8629         return 1;
8630 }
8631
8632 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8633 {
8634 }
8635
8636 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8637 {
8638 }
8639 #endif
8640
8641 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8642 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8643 {
8644         free_fair_sched_group(tg);
8645         free_rt_sched_group(tg);
8646         kfree(tg);
8647 }
8648
8649 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8650 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8651 {
8652         struct task_group *tg;
8653         unsigned long flags;
8654         int i;
8655
8656         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8657         if (!tg)
8658                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8659
8660         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8661                 goto err;
8662
8663         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8664                 goto err;
8665
8666         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8667         for_each_possible_cpu(i) {
8668                 register_fair_sched_group(tg, i);
8669                 register_rt_sched_group(tg, i);
8670         }
8671         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8672
8673         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8674
8675         tg->parent = parent;
8676         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8677         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8678         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8679
8680         return tg;
8681
8682 err:
8683         free_sched_group(tg);
8684         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8685 }
8686
8687 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8688 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8689 {
8690         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8691         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8692 }
8693
8694 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8695 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8696 {
8697         unsigned long flags;
8698         int i;
8699
8700         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8701         for_each_possible_cpu(i) {
8702                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8703                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8704         }
8705         list_del_rcu(&tg->list);
8706         list_del_rcu(&tg->siblings);
8707         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8708
8709         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8710         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8711 }
8712
8713 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8714  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8715  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8716  *      reflect its new group.
8717  */
8718 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8719 {
8720         int on_rq, running;
8721         unsigned long flags;
8722         struct rq *rq;
8723
8724         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8725
8726         update_rq_clock(rq);
8727
8728         running = task_current(rq, tsk);
8729         on_rq = tsk->se.on_rq;
8730
8731         if (on_rq)
8732                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8733         if (unlikely(running))
8734                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8735
8736         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8737
8738 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8739         if (tsk->sched_class->moved_group)
8740                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8741 #endif
8742
8743         if (unlikely(running))
8744                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8745         if (on_rq)
8746                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8747
8748         task_rq_unlock(rq, &flags);
8749 }
8750 #endif
8751
8752 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8753 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8754 {
8755         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8756         int on_rq;
8757
8758         on_rq = se->on_rq;
8759         if (on_rq)
8760                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8761
8762         se->load.weight = shares;
8763         se->load.inv_weight = 0;
8764
8765         if (on_rq)
8766                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8767 }
8768
8769 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8770 {
8771         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8772         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8773         unsigned long flags;
8774
8775         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8776         __set_se_shares(se, shares);
8777         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8778 }
8779
8780 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8781
8782 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8783 {
8784         int i;
8785         unsigned long flags;
8786
8787         /*
8788          * We can't change the weight of the root cgroup.
8789          */
8790         if (!tg->se[0])
8791                 return -EINVAL;
8792
8793         /*
8794          * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
8795          * (The default weight is 1024 - so there's no practical
8796          *  limitation from this.)
8797          */
8798         if (shares < MIN_SHARES)
8799                 shares = MIN_SHARES;
8800
8801         mutex_lock(&shares_mutex);
8802         if (tg->shares == shares)
8803                 goto done;
8804
8805         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8806         for_each_possible_cpu(i)
8807                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8808         list_del_rcu(&tg->siblings);
8809         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8810
8811         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8812         synchronize_sched();
8813
8814         /*
8815          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8816          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8817          */
8818         tg->shares = shares;
8819         for_each_possible_cpu(i) {
8820                 /*
8821                  * force a rebalance
8822                  */
8823                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8824                 set_se_shares(tg->se[i], shares/nr_cpu_ids);
8825         }
8826
8827         /*
8828          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8829          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8830          */
8831         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8832         for_each_possible_cpu(i)
8833                 register_fair_sched_group(tg, i);
8834         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8835         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8836 done:
8837         mutex_unlock(&shares_mutex);
8838         return 0;
8839 }
8840
8841 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8842 {
8843         return tg->shares;
8844 }
8845 #endif
8846
8847 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8848 /*
8849  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8850  */
8851 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8852
8853 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8854 {
8855         if (runtime == RUNTIME_INF)
8856                 return 1ULL << 16;
8857
8858         return div64_u64(runtime << 16, period);
8859 }
8860
8861 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8862 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8863 {
8864         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8865         unsigned long total = 0;
8866
8867         if (!parent) {
8868                 if (global_rt_period() < period)
8869                         return 0;
8870
8871                 return to_ratio(period, runtime) <
8872                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8873         }
8874
8875         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8876                 return 0;
8877
8878         rcu_read_lock();
8879         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8880                 if (tgi == tg)
8881                         continue;
8882
8883                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8884                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8885         }
8886         rcu_read_unlock();
8887
8888         return total + to_ratio(period, runtime) <
8889                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8890                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8891 }
8892 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8893 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8894 {
8895         struct task_group *tgi;
8896         unsigned long total = 0;
8897         unsigned long global_ratio =
8898                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8899
8900         rcu_read_lock();
8901         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8902                 if (tgi == tg)
8903                         continue;
8904
8905                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8906                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8907         }
8908         rcu_read_unlock();
8909
8910         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8911 }
8912 #endif
8913
8914 /* Must be called with tasklist_lock held */
8915 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8916 {
8917         struct task_struct *g, *p;
8918         do_each_thread(g, p) {
8919                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8920                         return 1;
8921         } while_each_thread(g, p);
8922         return 0;
8923 }
8924
8925 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8926                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8927 {
8928         int i, err = 0;
8929
8930         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8931         read_lock(&tasklist_lock);
8932         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8933                 err = -EBUSY;
8934                 goto unlock;
8935         }
8936         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8937                 err = -EINVAL;
8938                 goto unlock;
8939         }
8940
8941         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8942         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8943         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8944
8945         for_each_possible_cpu(i) {
8946                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8947
8948                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8949                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8950                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8951         }
8952         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8953  unlock:
8954         read_unlock(&tasklist_lock);
8955         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8956
8957         return err;
8958 }
8959
8960 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8961 {
8962         u64 rt_runtime, rt_period;
8963
8964         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8965         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8966         if (rt_runtime_us < 0)
8967                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8968
8969         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8970 }
8971
8972 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8973 {
8974         u64 rt_runtime_us;
8975
8976         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8977                 return -1;
8978
8979         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8980         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8981         return rt_runtime_us;
8982 }
8983
8984 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8985 {
8986         u64 rt_runtime, rt_period;
8987
8988         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8989         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8990
8991         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8992 }
8993
8994 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8995 {
8996         u64 rt_period_us;
8997
8998         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8999         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9000         return rt_period_us;
9001 }
9002
9003 static int sched_rt_global_constraints(void)
9004 {
9005         int ret = 0;
9006
9007         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9008         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
9009                 ret = -EINVAL;
9010         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9011
9012         return ret;
9013 }
9014 #else
9015 static int sched_rt_global_constraints(void)
9016 {
9017         unsigned long flags;
9018         int i;
9019
9020         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9021         for_each_possible_cpu(i) {
9022                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9023
9024                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9025                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9026                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9027         }
9028         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9029
9030         return 0;
9031 }
9032 #endif
9033
9034 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9035                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9036                 loff_t *ppos)
9037 {
9038         int ret;
9039         int old_period, old_runtime;
9040         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9041
9042         mutex_lock(&mutex);
9043         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9044         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9045
9046         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9047
9048         if (!ret && write) {
9049                 ret = sched_rt_global_constraints();
9050                 if (ret) {
9051                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9052                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9053                 } else {
9054                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9055                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9056                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9057                 }
9058         }
9059         mutex_unlock(&mutex);
9060
9061         return ret;
9062 }
9063
9064 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9065
9066 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9067 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9068 {
9069         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9070                             struct task_group, css);
9071 }
9072
9073 static struct cgroup_subsys_state *
9074 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9075 {
9076         struct task_group *tg, *parent;
9077
9078         if (!cgrp->parent) {
9079                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9080                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
9081                 return &init_task_group.css;
9082         }
9083
9084         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9085         tg = sched_create_group(parent);
9086         if (IS_ERR(tg))
9087                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9088
9089         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
9090         tg->css.cgroup = cgrp;
9091
9092         return &tg->css;
9093 }
9094
9095 static void
9096 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9097 {
9098         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9099
9100         sched_destroy_group(tg);
9101 }
9102
9103 static int
9104 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9105                       struct task_struct *tsk)
9106 {
9107 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9108         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9109         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9110                 return -EINVAL;
9111 #else
9112         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9113         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9114                 return -EINVAL;
9115 #endif
9116
9117         return 0;
9118 }
9119
9120 static void
9121 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9122                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9123 {
9124         sched_move_task(tsk);
9125 }
9126
9127 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9128 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9129                                 u64 shareval)
9130 {
9131         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9132 }
9133
9134 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9135 {
9136         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9137
9138         return (u64) tg->shares;
9139 }
9140 #endif
9141
9142 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9143 static ssize_t cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9144                                 s64 val)
9145 {
9146         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9147 }
9148
9149 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9150 {
9151         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9152 }
9153
9154 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9155                 u64 rt_period_us)
9156 {
9157         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9158 }
9159
9160 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9161 {
9162         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9163 }
9164 #endif
9165
9166 static struct cftype cpu_files[] = {
9167 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9168         {
9169                 .name = "shares",
9170                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9171                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9172         },
9173 #endif
9174 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9175         {
9176                 .name = "rt_runtime_us",
9177                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9178                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9179         },
9180         {
9181                 .name = "rt_period_us",
9182                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9183                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9184         },
9185 #endif
9186 };
9187
9188 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9189 {
9190         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9191 }
9192
9193 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9194         .name           = "cpu",
9195         .create         = cpu_cgroup_create,
9196         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9197         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9198         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9199         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9200         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9201         .early_init     = 1,
9202 };
9203
9204 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9205
9206 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9207
9208 /*
9209  * CPU accounting code for task groups.
9210  *
9211  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9212  * (balbir@in.ibm.com).
9213  */
9214
9215 /* track cpu usage of a group of tasks */
9216 struct cpuacct {
9217         struct cgroup_subsys_state css;
9218         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9219         u64 *cpuusage;
9220 };
9221
9222 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9223
9224 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9225 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9226 {
9227         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9228                             struct cpuacct, css);
9229 }
9230
9231 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9232 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9233 {
9234         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9235                             struct cpuacct, css);
9236 }
9237
9238 /* create a new cpu accounting group */
9239 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9240         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9241 {
9242         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9243
9244         if (!ca)
9245                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9246
9247         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9248         if (!ca->cpuusage) {
9249                 kfree(ca);
9250                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9251         }
9252
9253         return &ca->css;
9254 }
9255
9256 /* destroy an existing cpu accounting group */
9257 static void
9258 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9259 {
9260         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9261
9262         free_percpu(ca->cpuusage);
9263         kfree(ca);
9264 }
9265
9266 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9267 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9268 {
9269         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9270         u64 totalcpuusage = 0;
9271         int i;
9272
9273         for_each_possible_cpu(i) {
9274                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9275
9276                 /*
9277                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9278                  * platforms.
9279                  */
9280                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9281                 totalcpuusage += *cpuusage;
9282                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9283         }
9284
9285         return totalcpuusage;
9286 }
9287
9288 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9289                                                                 u64 reset)
9290 {
9291         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9292         int err = 0;
9293         int i;
9294
9295         if (reset) {
9296                 err = -EINVAL;
9297                 goto out;
9298         }
9299
9300         for_each_possible_cpu(i) {
9301                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9302
9303                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9304                 *cpuusage = 0;
9305                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9306         }
9307 out:
9308         return err;
9309 }
9310
9311 static struct cftype files[] = {
9312         {
9313                 .name = "usage",
9314                 .read_u64 = cpuusage_read,
9315                 .write_u64 = cpuusage_write,
9316         },
9317 };
9318
9319 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9320 {
9321         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9322 }
9323
9324 /*
9325  * charge this task's execution time to its accounting group.
9326  *
9327  * called with rq->lock held.
9328  */
9329 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9330 {
9331         struct cpuacct *ca;
9332
9333         if (!cpuacct_subsys.active)
9334                 return;
9335
9336         ca = task_ca(tsk);
9337         if (ca) {
9338                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9339
9340                 *cpuusage += cputime;
9341         }
9342 }
9343
9344 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9345         .name = "cpuacct",
9346         .create = cpuacct_create,
9347         .destroy = cpuacct_destroy,
9348         .populate = cpuacct_populate,
9349         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9350 };
9351 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */