x86: mark get_cpu_leaves() with __cpuinit annotation
[pandora-kernel.git] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128 /*
129  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
130  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
131  */
132 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
133 {
134         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
135 }
136
137 /*
138  * Each time a sched group cpu_power is changed,
139  * we must compute its reciprocal value
140  */
141 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
142 {
143         sg->__cpu_power += val;
144         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
145 }
146 #endif
147
148 static inline int rt_policy(int policy)
149 {
150         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
151                 return 1;
152         return 0;
153 }
154
155 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
156 {
157         return rt_policy(p->policy);
158 }
159
160 /*
161  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
162  */
163 struct rt_prio_array {
164         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
165         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
166 };
167
168 struct rt_bandwidth {
169         /* nests inside the rq lock: */
170         spinlock_t              rt_runtime_lock;
171         ktime_t                 rt_period;
172         u64                     rt_runtime;
173         struct hrtimer          rt_period_timer;
174 };
175
176 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
177
178 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
179
180 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
181 {
182         struct rt_bandwidth *rt_b =
183                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
184         ktime_t now;
185         int overrun;
186         int idle = 0;
187
188         for (;;) {
189                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
190                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
191
192                 if (!overrun)
193                         break;
194
195                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
196         }
197
198         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
199 }
200
201 static
202 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
203 {
204         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
205         rt_b->rt_runtime = runtime;
206
207         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
208
209         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
210                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
211         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
212         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_UNLOCKED;
213 }
214
215 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
216 {
217         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
218 }
219
220 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
221 {
222         ktime_t now;
223
224         if (rt_bandwidth_enabled() && rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
225                 return;
226
227         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
228                 return;
229
230         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
231         for (;;) {
232                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
233                         break;
234
235                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
236                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
237                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
238                                 HRTIMER_MODE_ABS);
239         }
240         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
241 }
242
243 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
244 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
245 {
246         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
247 }
248 #endif
249
250 /*
251  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
252  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
253  */
254 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
255
256 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
257
258 #include <linux/cgroup.h>
259
260 struct cfs_rq;
261
262 static LIST_HEAD(task_groups);
263
264 /* task group related information */
265 struct task_group {
266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
267         struct cgroup_subsys_state css;
268 #endif
269
270 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
271         uid_t uid;
272 #endif
273
274 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
275         /* schedulable entities of this group on each cpu */
276         struct sched_entity **se;
277         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
278         struct cfs_rq **cfs_rq;
279         unsigned long shares;
280 #endif
281
282 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
283         struct sched_rt_entity **rt_se;
284         struct rt_rq **rt_rq;
285
286         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
287 #endif
288
289         struct rcu_head rcu;
290         struct list_head list;
291
292         struct task_group *parent;
293         struct list_head siblings;
294         struct list_head children;
295 };
296
297 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
298
299 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
300 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
301 {
302         user->tg->uid = user->uid;
303 }
304
305 /*
306  * Root task group.
307  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
308  *      be a child to this group.
309  */
310 struct task_group root_task_group;
311
312 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
313 /* Default task group's sched entity on each cpu */
314 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
315 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
317 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
318
319 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
320 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
321 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
322 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
323 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
324 #define root_task_group init_task_group
325 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
326
327 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
328  * a task group's cpu shares.
329  */
330 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
331
332 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
333 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
334 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
335 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
337 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
338
339 /*
340  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
341  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
342  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
343  * too large, so as the shares value of a task group.
344  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
345  *  limitation from this.)
346  */
347 #define MIN_SHARES      2
348 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
349
350 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
351 #endif
352
353 /* Default task group.
354  *      Every task in system belong to this group at bootup.
355  */
356 struct task_group init_task_group;
357
358 /* return group to which a task belongs */
359 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
360 {
361         struct task_group *tg;
362
363 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
364         tg = p->user->tg;
365 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
366         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
367                                 struct task_group, css);
368 #else
369         tg = &init_task_group;
370 #endif
371         return tg;
372 }
373
374 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
375 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
376 {
377 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
378         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
379         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
380 #endif
381
382 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
383         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
384         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
385 #endif
386 }
387
388 #else
389
390 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
391 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
392 {
393         return NULL;
394 }
395
396 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
397
398 /* CFS-related fields in a runqueue */
399 struct cfs_rq {
400         struct load_weight load;
401         unsigned long nr_running;
402
403         u64 exec_clock;
404         u64 min_vruntime;
405
406         struct rb_root tasks_timeline;
407         struct rb_node *rb_leftmost;
408
409         struct list_head tasks;
410         struct list_head *balance_iterator;
411
412         /*
413          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
414          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
415          */
416         struct sched_entity *curr, *next, *last;
417
418         unsigned int nr_spread_over;
419
420 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
421         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
422
423         /*
424          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
425          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
426          * (like users, containers etc.)
427          *
428          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
429          * list is used during load balance.
430          */
431         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
432         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
433
434 #ifdef CONFIG_SMP
435         /*
436          * the part of load.weight contributed by tasks
437          */
438         unsigned long task_weight;
439
440         /*
441          *   h_load = weight * f(tg)
442          *
443          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
444          * this group.
445          */
446         unsigned long h_load;
447
448         /*
449          * this cpu's part of tg->shares
450          */
451         unsigned long shares;
452
453         /*
454          * load.weight at the time we set shares
455          */
456         unsigned long rq_weight;
457 #endif
458 #endif
459 };
460
461 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
462 struct rt_rq {
463         struct rt_prio_array active;
464         unsigned long rt_nr_running;
465 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
466         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
467 #endif
468 #ifdef CONFIG_SMP
469         unsigned long rt_nr_migratory;
470         int overloaded;
471 #endif
472         int rt_throttled;
473         u64 rt_time;
474         u64 rt_runtime;
475         /* Nests inside the rq lock: */
476         spinlock_t rt_runtime_lock;
477
478 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
479         unsigned long rt_nr_boosted;
480
481         struct rq *rq;
482         struct list_head leaf_rt_rq_list;
483         struct task_group *tg;
484         struct sched_rt_entity *rt_se;
485 #endif
486 };
487
488 #ifdef CONFIG_SMP
489
490 /*
491  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
492  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
493  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
494  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
495  * object.
496  *
497  */
498 struct root_domain {
499         atomic_t refcount;
500         cpumask_var_t span;
501         cpumask_var_t online;
502
503         /*
504          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
505          * one runnable RT task.
506          */
507         cpumask_var_t rto_mask;
508         atomic_t rto_count;
509 #ifdef CONFIG_SMP
510         struct cpupri cpupri;
511 #endif
512 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
513         /*
514          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
515          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
516          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
517          */
518         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
519 #endif
520 };
521
522 /*
523  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
524  * members (mimicking the global state we have today).
525  */
526 static struct root_domain def_root_domain;
527
528 #endif
529
530 /*
531  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
532  *
533  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
534  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
535  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
536  */
537 struct rq {
538         /* runqueue lock: */
539         spinlock_t lock;
540
541         /*
542          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
543          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
544          */
545         unsigned long nr_running;
546         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
547         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
548         unsigned char idle_at_tick;
549 #ifdef CONFIG_NO_HZ
550         unsigned long last_tick_seen;
551         unsigned char in_nohz_recently;
552 #endif
553         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
554         struct load_weight load;
555         unsigned long nr_load_updates;
556         u64 nr_switches;
557
558         struct cfs_rq cfs;
559         struct rt_rq rt;
560
561 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
562         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
563         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
564 #endif
565 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
566         struct list_head leaf_rt_rq_list;
567 #endif
568
569         /*
570          * This is part of a global counter where only the total sum
571          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
572          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
573          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
574          */
575         unsigned long nr_uninterruptible;
576
577         struct task_struct *curr, *idle;
578         unsigned long next_balance;
579         struct mm_struct *prev_mm;
580
581         u64 clock;
582
583         atomic_t nr_iowait;
584
585 #ifdef CONFIG_SMP
586         struct root_domain *rd;
587         struct sched_domain *sd;
588
589         /* For active balancing */
590         int active_balance;
591         int push_cpu;
592         /* cpu of this runqueue: */
593         int cpu;
594         int online;
595
596         unsigned long avg_load_per_task;
597
598         struct task_struct *migration_thread;
599         struct list_head migration_queue;
600 #endif
601
602 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
603 #ifdef CONFIG_SMP
604         int hrtick_csd_pending;
605         struct call_single_data hrtick_csd;
606 #endif
607         struct hrtimer hrtick_timer;
608 #endif
609
610 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
611         /* latency stats */
612         struct sched_info rq_sched_info;
613
614         /* sys_sched_yield() stats */
615         unsigned int yld_exp_empty;
616         unsigned int yld_act_empty;
617         unsigned int yld_both_empty;
618         unsigned int yld_count;
619
620         /* schedule() stats */
621         unsigned int sched_switch;
622         unsigned int sched_count;
623         unsigned int sched_goidle;
624
625         /* try_to_wake_up() stats */
626         unsigned int ttwu_count;
627         unsigned int ttwu_local;
628
629         /* BKL stats */
630         unsigned int bkl_count;
631 #endif
632 };
633
634 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
635
636 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
637 {
638         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
639 }
640
641 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
642 {
643 #ifdef CONFIG_SMP
644         return rq->cpu;
645 #else
646         return 0;
647 #endif
648 }
649
650 /*
651  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
652  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
653  *
654  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
655  * preempt-disabled sections.
656  */
657 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
658         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
659
660 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
661 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
662 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
663 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
664
665 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
666 {
667         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
668 }
669
670 /*
671  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
672  */
673 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
674 # define const_debug __read_mostly
675 #else
676 # define const_debug static const
677 #endif
678
679 /**
680  * runqueue_is_locked
681  *
682  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
683  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
684  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
685  */
686 int runqueue_is_locked(void)
687 {
688         int cpu = get_cpu();
689         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
690         int ret;
691
692         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
693         put_cpu();
694         return ret;
695 }
696
697 /*
698  * Debugging: various feature bits
699  */
700
701 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
702         __SCHED_FEAT_##name ,
703
704 enum {
705 #include "sched_features.h"
706 };
707
708 #undef SCHED_FEAT
709
710 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
711         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
712
713 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
714 #include "sched_features.h"
715         0;
716
717 #undef SCHED_FEAT
718
719 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
720 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
721         #name ,
722
723 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
724 #include "sched_features.h"
725         NULL
726 };
727
728 #undef SCHED_FEAT
729
730 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
731 {
732         int i;
733
734         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
735                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
736                         seq_puts(m, "NO_");
737                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
738         }
739         seq_puts(m, "\n");
740
741         return 0;
742 }
743
744 static ssize_t
745 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
746                 size_t cnt, loff_t *ppos)
747 {
748         char buf[64];
749         char *cmp = buf;
750         int neg = 0;
751         int i;
752
753         if (cnt > 63)
754                 cnt = 63;
755
756         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
757                 return -EFAULT;
758
759         buf[cnt] = 0;
760
761         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
762                 neg = 1;
763                 cmp += 3;
764         }
765
766         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
767                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
768
769                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
770                         if (neg)
771                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
772                         else
773                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
774                         break;
775                 }
776         }
777
778         if (!sched_feat_names[i])
779                 return -EINVAL;
780
781         filp->f_pos += cnt;
782
783         return cnt;
784 }
785
786 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
787 {
788         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
789 }
790
791 static struct file_operations sched_feat_fops = {
792         .open           = sched_feat_open,
793         .write          = sched_feat_write,
794         .read           = seq_read,
795         .llseek         = seq_lseek,
796         .release        = single_release,
797 };
798
799 static __init int sched_init_debug(void)
800 {
801         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
802                         &sched_feat_fops);
803
804         return 0;
805 }
806 late_initcall(sched_init_debug);
807
808 #endif
809
810 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
811
812 /*
813  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
814  * Limited because this is done with IRQs disabled.
815  */
816 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
817
818 /*
819  * ratelimit for updating the group shares.
820  * default: 0.25ms
821  */
822 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
823
824 /*
825  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
826  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
827  * default: 4
828  */
829 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
830
831 /*
832  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
833  * default: 1s
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
836
837 static __read_mostly int scheduler_running;
838
839 /*
840  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
841  * default: 0.95s
842  */
843 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
844
845 static inline u64 global_rt_period(void)
846 {
847         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
848 }
849
850 static inline u64 global_rt_runtime(void)
851 {
852         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
853                 return RUNTIME_INF;
854
855         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
856 }
857
858 #ifndef prepare_arch_switch
859 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
860 #endif
861 #ifndef finish_arch_switch
862 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
863 #endif
864
865 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
866 {
867         return rq->curr == p;
868 }
869
870 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
871 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return task_current(rq, p);
874 }
875
876 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
877 {
878 }
879
880 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
881 {
882 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
883         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
884         rq->lock.owner = current;
885 #endif
886         /*
887          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
888          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
889          * prev into current:
890          */
891         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
892
893         spin_unlock_irq(&rq->lock);
894 }
895
896 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
897 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
898 {
899 #ifdef CONFIG_SMP
900         return p->oncpu;
901 #else
902         return task_current(rq, p);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
911          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
912          * here.
913          */
914         next->oncpu = 1;
915 #endif
916 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
917         spin_unlock_irq(&rq->lock);
918 #else
919         spin_unlock(&rq->lock);
920 #endif
921 }
922
923 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
924 {
925 #ifdef CONFIG_SMP
926         /*
927          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
928          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
929          * finished.
930          */
931         smp_wmb();
932         prev->oncpu = 0;
933 #endif
934 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
935         local_irq_enable();
936 #endif
937 }
938 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
939
940 /*
941  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
942  * Must be called interrupts disabled.
943  */
944 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         for (;;) {
948                 struct rq *rq = task_rq(p);
949                 spin_lock(&rq->lock);
950                 if (likely(rq == task_rq(p)))
951                         return rq;
952                 spin_unlock(&rq->lock);
953         }
954 }
955
956 /*
957  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
958  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
959  * explicitly disabling preemption.
960  */
961 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
962         __acquires(rq->lock)
963 {
964         struct rq *rq;
965
966         for (;;) {
967                 local_irq_save(*flags);
968                 rq = task_rq(p);
969                 spin_lock(&rq->lock);
970                 if (likely(rq == task_rq(p)))
971                         return rq;
972                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
973         }
974 }
975
976 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
977 {
978         struct rq *rq = task_rq(p);
979
980         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
981         spin_unlock_wait(&rq->lock);
982 }
983
984 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
985         __releases(rq->lock)
986 {
987         spin_unlock(&rq->lock);
988 }
989
990 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
994 }
995
996 /*
997  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
998  */
999 static struct rq *this_rq_lock(void)
1000         __acquires(rq->lock)
1001 {
1002         struct rq *rq;
1003
1004         local_irq_disable();
1005         rq = this_rq();
1006         spin_lock(&rq->lock);
1007
1008         return rq;
1009 }
1010
1011 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1012 /*
1013  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1014  *
1015  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1016  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1017  * reschedule event.
1018  *
1019  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1020  * rq->lock.
1021  */
1022
1023 /*
1024  * Use hrtick when:
1025  *  - enabled by features
1026  *  - hrtimer is actually high res
1027  */
1028 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1029 {
1030         if (!sched_feat(HRTICK))
1031                 return 0;
1032         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1033                 return 0;
1034         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1035 }
1036
1037 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1038 {
1039         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1040                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 /*
1044  * High-resolution timer tick.
1045  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1046  */
1047 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1048 {
1049         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1050
1051         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1052
1053         spin_lock(&rq->lock);
1054         update_rq_clock(rq);
1055         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1056         spin_unlock(&rq->lock);
1057
1058         return HRTIMER_NORESTART;
1059 }
1060
1061 #ifdef CONFIG_SMP
1062 /*
1063  * called from hardirq (IPI) context
1064  */
1065 static void __hrtick_start(void *arg)
1066 {
1067         struct rq *rq = arg;
1068
1069         spin_lock(&rq->lock);
1070         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1071         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1072         spin_unlock(&rq->lock);
1073 }
1074
1075 /*
1076  * Called to set the hrtick timer state.
1077  *
1078  * called with rq->lock held and irqs disabled
1079  */
1080 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1081 {
1082         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1083         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1084
1085         hrtimer_set_expires(timer, time);
1086
1087         if (rq == this_rq()) {
1088                 hrtimer_restart(timer);
1089         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1090                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1091                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1092         }
1093 }
1094
1095 static int
1096 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1097 {
1098         int cpu = (int)(long)hcpu;
1099
1100         switch (action) {
1101         case CPU_UP_CANCELED:
1102         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1103         case CPU_DOWN_PREPARE:
1104         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1105         case CPU_DEAD:
1106         case CPU_DEAD_FROZEN:
1107                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1108                 return NOTIFY_OK;
1109         }
1110
1111         return NOTIFY_DONE;
1112 }
1113
1114 static __init void init_hrtick(void)
1115 {
1116         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1117 }
1118 #else
1119 /*
1120  * Called to set the hrtick timer state.
1121  *
1122  * called with rq->lock held and irqs disabled
1123  */
1124 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1125 {
1126         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1127 }
1128
1129 static inline void init_hrtick(void)
1130 {
1131 }
1132 #endif /* CONFIG_SMP */
1133
1134 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1135 {
1136 #ifdef CONFIG_SMP
1137         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1138
1139         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1140         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1141         rq->hrtick_csd.info = rq;
1142 #endif
1143
1144         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1145         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1146         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_PERCPU;
1147 }
1148 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1149 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1150 {
1151 }
1152
1153 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1154 {
1155 }
1156
1157 static inline void init_hrtick(void)
1158 {
1159 }
1160 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1161
1162 /*
1163  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1164  *
1165  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1166  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1167  * the target CPU.
1168  */
1169 #ifdef CONFIG_SMP
1170
1171 #ifndef tsk_is_polling
1172 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1173 #endif
1174
1175 static void resched_task(struct task_struct *p)
1176 {
1177         int cpu;
1178
1179         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1180
1181         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1182                 return;
1183
1184         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1185
1186         cpu = task_cpu(p);
1187         if (cpu == smp_processor_id())
1188                 return;
1189
1190         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1191         smp_mb();
1192         if (!tsk_is_polling(p))
1193                 smp_send_reschedule(cpu);
1194 }
1195
1196 static void resched_cpu(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1202                 return;
1203         resched_task(cpu_curr(cpu));
1204         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1205 }
1206
1207 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1208 /*
1209  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1210  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1211  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1212  * idle system the next event might even be infinite time into the
1213  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1214  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1215  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1216  * wheel for the next timer event.
1217  */
1218 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221
1222         if (cpu == smp_processor_id())
1223                 return;
1224
1225         /*
1226          * This is safe, as this function is called with the timer
1227          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1228          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1229          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1230          * timer into account automatically.
1231          */
1232         if (rq->curr != rq->idle)
1233                 return;
1234
1235         /*
1236          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1237          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1238          * idle task through an additional NOOP schedule()
1239          */
1240         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1241
1242         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1243         smp_mb();
1244         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1245                 smp_send_reschedule(cpu);
1246 }
1247 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1248
1249 #else /* !CONFIG_SMP */
1250 static void resched_task(struct task_struct *p)
1251 {
1252         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1253         set_tsk_need_resched(p);
1254 }
1255 #endif /* CONFIG_SMP */
1256
1257 #if BITS_PER_LONG == 32
1258 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1259 #else
1260 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1261 #endif
1262
1263 #define WMULT_SHIFT     32
1264
1265 /*
1266  * Shift right and round:
1267  */
1268 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1269
1270 /*
1271  * delta *= weight / lw
1272  */
1273 static unsigned long
1274 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1275                 struct load_weight *lw)
1276 {
1277         u64 tmp;
1278
1279         if (!lw->inv_weight) {
1280                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1281                         lw->inv_weight = 1;
1282                 else
1283                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1284                                 / (lw->weight+1);
1285         }
1286
1287         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1288         /*
1289          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1290          */
1291         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1292                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1293                         WMULT_SHIFT/2);
1294         else
1295                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1296
1297         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1298 }
1299
1300 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1301 {
1302         lw->weight += inc;
1303         lw->inv_weight = 0;
1304 }
1305
1306 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1307 {
1308         lw->weight -= dec;
1309         lw->inv_weight = 0;
1310 }
1311
1312 /*
1313  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1314  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1315  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1316  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1317  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1318  * slice expiry etc.
1319  */
1320
1321 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1322 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1323
1324 /*
1325  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1326  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1327  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1328  * that remained on nice 0.
1329  *
1330  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1331  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1332  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1333  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1334  * the relative distance between them is ~25%.)
1335  */
1336 static const int prio_to_weight[40] = {
1337  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1338  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1339  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1340  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1341  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1342  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1343  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1344  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1345 };
1346
1347 /*
1348  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1349  *
1350  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1351  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1352  * into multiplications:
1353  */
1354 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1355  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1356  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1357  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1358  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1359  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1360  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1361  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1362  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1363 };
1364
1365 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1366
1367 /*
1368  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1369  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1370  * structures to the load-balancing proper:
1371  */
1372 struct rq_iterator {
1373         void *arg;
1374         struct task_struct *(*start)(void *);
1375         struct task_struct *(*next)(void *);
1376 };
1377
1378 #ifdef CONFIG_SMP
1379 static unsigned long
1380 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1381               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1382               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1383               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1384
1385 static int
1386 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1387                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1388                    struct rq_iterator *iterator);
1389 #endif
1390
1391 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1392 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1393 #else
1394 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1395 #endif
1396
1397 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1398 {
1399         update_load_add(&rq->load, load);
1400 }
1401
1402 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1403 {
1404         update_load_sub(&rq->load, load);
1405 }
1406
1407 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1408 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1409
1410 /*
1411  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1412  * leaving it for the final time.
1413  */
1414 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1415 {
1416         struct task_group *parent, *child;
1417         int ret;
1418
1419         rcu_read_lock();
1420         parent = &root_task_group;
1421 down:
1422         ret = (*down)(parent, data);
1423         if (ret)
1424                 goto out_unlock;
1425         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1426                 parent = child;
1427                 goto down;
1428
1429 up:
1430                 continue;
1431         }
1432         ret = (*up)(parent, data);
1433         if (ret)
1434                 goto out_unlock;
1435
1436         child = parent;
1437         parent = parent->parent;
1438         if (parent)
1439                 goto up;
1440 out_unlock:
1441         rcu_read_unlock();
1442
1443         return ret;
1444 }
1445
1446 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1447 {
1448         return 0;
1449 }
1450 #endif
1451
1452 #ifdef CONFIG_SMP
1453 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1454 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1455 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1456
1457 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1458 {
1459         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1460         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1461
1462         if (nr_running)
1463                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1464         else
1465                 rq->avg_load_per_task = 0;
1466
1467         return rq->avg_load_per_task;
1468 }
1469
1470 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1471
1472 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1473
1474 /*
1475  * Calculate and set the cpu's group shares.
1476  */
1477 static void
1478 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1479                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1480 {
1481         unsigned long shares;
1482         unsigned long rq_weight;
1483
1484         if (!tg->se[cpu])
1485                 return;
1486
1487         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1488
1489         /*
1490          *           \Sum shares * rq_weight
1491          * shares =  -----------------------
1492          *               \Sum rq_weight
1493          *
1494          */
1495         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1496         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1497
1498         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1499                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1500                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1501                 unsigned long flags;
1502
1503                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1504                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1505
1506                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1507                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1508         }
1509 }
1510
1511 /*
1512  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1513  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1514  * parent group depends on the shares of its child groups.
1515  */
1516 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1517 {
1518         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1519         unsigned long shares = 0;
1520         struct sched_domain *sd = data;
1521         int i;
1522
1523         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1524                 /*
1525                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1526                  * is one of average load so that when a new task gets to
1527                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1528                  */
1529                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1530                 if (!weight)
1531                         weight = NICE_0_LOAD;
1532
1533                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1534                 rq_weight += weight;
1535                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1536         }
1537
1538         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1539                 shares = tg->shares;
1540
1541         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1542                 shares = tg->shares;
1543
1544         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1545                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1546
1547         return 0;
1548 }
1549
1550 /*
1551  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1552  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1553  * group is a fraction of its parents load.
1554  */
1555 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1556 {
1557         unsigned long load;
1558         long cpu = (long)data;
1559
1560         if (!tg->parent) {
1561                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1562         } else {
1563                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1564                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1565                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1566         }
1567
1568         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1569
1570         return 0;
1571 }
1572
1573 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1574 {
1575         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1576         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1577
1578         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1579                 sd->last_update = now;
1580                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1581         }
1582 }
1583
1584 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1585 {
1586         spin_unlock(&rq->lock);
1587         update_shares(sd);
1588         spin_lock(&rq->lock);
1589 }
1590
1591 static void update_h_load(long cpu)
1592 {
1593         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1594 }
1595
1596 #else
1597
1598 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1599 {
1600 }
1601
1602 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1603 {
1604 }
1605
1606 #endif
1607
1608 /*
1609  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1610  */
1611 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1612         __releases(this_rq->lock)
1613         __acquires(busiest->lock)
1614         __acquires(this_rq->lock)
1615 {
1616         int ret = 0;
1617
1618         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1619                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1620                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1621                 BUG_ON(1);
1622         }
1623         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1624                 if (busiest < this_rq) {
1625                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1626                         spin_lock(&busiest->lock);
1627                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1628                         ret = 1;
1629                 } else
1630                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1631         }
1632         return ret;
1633 }
1634
1635 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1636         __releases(busiest->lock)
1637 {
1638         spin_unlock(&busiest->lock);
1639         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1640 }
1641 #endif
1642
1643 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1644 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1645 {
1646 #ifdef CONFIG_SMP
1647         cfs_rq->shares = shares;
1648 #endif
1649 }
1650 #endif
1651
1652 #include "sched_stats.h"
1653 #include "sched_idletask.c"
1654 #include "sched_fair.c"
1655 #include "sched_rt.c"
1656 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1657 # include "sched_debug.c"
1658 #endif
1659
1660 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1661 #define for_each_class(class) \
1662    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1663
1664 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1665 {
1666         rq->nr_running++;
1667 }
1668
1669 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1670 {
1671         rq->nr_running--;
1672 }
1673
1674 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1675 {
1676         if (task_has_rt_policy(p)) {
1677                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1678                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1679                 return;
1680         }
1681
1682         /*
1683          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1684          */
1685         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1686                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1687                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1688                 return;
1689         }
1690
1691         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1692         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1693 }
1694
1695 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1696 {
1697         s64 diff = sample - *avg;
1698         *avg += diff >> 3;
1699 }
1700
1701 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1702 {
1703         sched_info_queued(p);
1704         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1705         p->se.on_rq = 1;
1706 }
1707
1708 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1709 {
1710         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1711                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1712                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1713                 p->se.last_wakeup = 0;
1714         }
1715
1716         sched_info_dequeued(p);
1717         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1718         p->se.on_rq = 0;
1719 }
1720
1721 /*
1722  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1723  */
1724 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1725 {
1726         return p->static_prio;
1727 }
1728
1729 /*
1730  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1731  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1732  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1733  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1734  * estimator recalculates.
1735  */
1736 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1737 {
1738         int prio;
1739
1740         if (task_has_rt_policy(p))
1741                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1742         else
1743                 prio = __normal_prio(p);
1744         return prio;
1745 }
1746
1747 /*
1748  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1749  * taken into account by the scheduler. This value might
1750  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1751  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1752  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1753  */
1754 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1755 {
1756         p->normal_prio = normal_prio(p);
1757         /*
1758          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1759          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1760          * to the normal priority:
1761          */
1762         if (!rt_prio(p->prio))
1763                 return p->normal_prio;
1764         return p->prio;
1765 }
1766
1767 /*
1768  * activate_task - move a task to the runqueue.
1769  */
1770 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1771 {
1772         if (task_contributes_to_load(p))
1773                 rq->nr_uninterruptible--;
1774
1775         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1776         inc_nr_running(rq);
1777 }
1778
1779 /*
1780  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1781  */
1782 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1783 {
1784         if (task_contributes_to_load(p))
1785                 rq->nr_uninterruptible++;
1786
1787         dequeue_task(rq, p, sleep);
1788         dec_nr_running(rq);
1789 }
1790
1791 /**
1792  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1793  * @p: the task in question.
1794  */
1795 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1796 {
1797         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1798 }
1799
1800 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1801 {
1802         set_task_rq(p, cpu);
1803 #ifdef CONFIG_SMP
1804         /*
1805          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1806          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1807          * per-task data have been completed by this moment.
1808          */
1809         smp_wmb();
1810         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1811 #endif
1812 }
1813
1814 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1815                                        const struct sched_class *prev_class,
1816                                        int oldprio, int running)
1817 {
1818         if (prev_class != p->sched_class) {
1819                 if (prev_class->switched_from)
1820                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1821                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1822         } else
1823                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1824 }
1825
1826 #ifdef CONFIG_SMP
1827
1828 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1829 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1830 {
1831         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * Is this task likely cache-hot:
1836  */
1837 static int
1838 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1839 {
1840         s64 delta;
1841
1842         /*
1843          * Buddy candidates are cache hot:
1844          */
1845         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1846                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1847                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1848                 return 1;
1849
1850         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1851                 return 0;
1852
1853         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1854                 return 1;
1855         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1856                 return 0;
1857
1858         delta = now - p->se.exec_start;
1859
1860         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1861 }
1862
1863
1864 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1865 {
1866         int old_cpu = task_cpu(p);
1867         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1868         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1869                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1870         u64 clock_offset;
1871
1872         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1873
1874 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1875         if (p->se.wait_start)
1876                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1877         if (p->se.sleep_start)
1878                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1879         if (p->se.block_start)
1880                 p->se.block_start -= clock_offset;
1881         if (old_cpu != new_cpu) {
1882                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1883                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1884                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1885         }
1886 #endif
1887         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1888                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1889
1890         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1891 }
1892
1893 struct migration_req {
1894         struct list_head list;
1895
1896         struct task_struct *task;
1897         int dest_cpu;
1898
1899         struct completion done;
1900 };
1901
1902 /*
1903  * The task's runqueue lock must be held.
1904  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1905  */
1906 static int
1907 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1908 {
1909         struct rq *rq = task_rq(p);
1910
1911         /*
1912          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1913          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1914          */
1915         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1916                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1917                 return 0;
1918         }
1919
1920         init_completion(&req->done);
1921         req->task = p;
1922         req->dest_cpu = dest_cpu;
1923         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1924
1925         return 1;
1926 }
1927
1928 /*
1929  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1930  *
1931  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1932  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1933  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1934  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1935  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1936  * @p has remained unscheduled the whole time.
1937  *
1938  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1939  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1940  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1941  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1942  * waiting to become inactive.
1943  */
1944 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1945 {
1946         unsigned long flags;
1947         int running, on_rq;
1948         unsigned long ncsw;
1949         struct rq *rq;
1950
1951         for (;;) {
1952                 /*
1953                  * We do the initial early heuristics without holding
1954                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1955                  * the runqueue lock when things look like they will
1956                  * work out!
1957                  */
1958                 rq = task_rq(p);
1959
1960                 /*
1961                  * If the task is actively running on another CPU
1962                  * still, just relax and busy-wait without holding
1963                  * any locks.
1964                  *
1965                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1966                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1967                  * But we don't care, since "task_running()" will
1968                  * return false if the runqueue has changed and p
1969                  * is actually now running somewhere else!
1970                  */
1971                 while (task_running(rq, p)) {
1972                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1973                                 return 0;
1974                         cpu_relax();
1975                 }
1976
1977                 /*
1978                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1979                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1980                  * just go back and repeat.
1981                  */
1982                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1983                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1984                 running = task_running(rq, p);
1985                 on_rq = p->se.on_rq;
1986                 ncsw = 0;
1987                 if (!match_state || p->state == match_state)
1988                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1989                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1990
1991                 /*
1992                  * If it changed from the expected state, bail out now.
1993                  */
1994                 if (unlikely(!ncsw))
1995                         break;
1996
1997                 /*
1998                  * Was it really running after all now that we
1999                  * checked with the proper locks actually held?
2000                  *
2001                  * Oops. Go back and try again..
2002                  */
2003                 if (unlikely(running)) {
2004                         cpu_relax();
2005                         continue;
2006                 }
2007
2008                 /*
2009                  * It's not enough that it's not actively running,
2010                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2011                  * preempted!
2012                  *
2013                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2014                  * running right now), it's preempted, and we should
2015                  * yield - it could be a while.
2016                  */
2017                 if (unlikely(on_rq)) {
2018                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2019                         continue;
2020                 }
2021
2022                 /*
2023                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2024                  * runnable, which means that it will never become
2025                  * running in the future either. We're all done!
2026                  */
2027                 break;
2028         }
2029
2030         return ncsw;
2031 }
2032
2033 /***
2034  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2035  * @p: the to-be-kicked thread
2036  *
2037  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2038  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2039  *
2040  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2041  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2042  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2043  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2044  * achieved as well.
2045  */
2046 void kick_process(struct task_struct *p)
2047 {
2048         int cpu;
2049
2050         preempt_disable();
2051         cpu = task_cpu(p);
2052         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2053                 smp_send_reschedule(cpu);
2054         preempt_enable();
2055 }
2056
2057 /*
2058  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2059  * according to the scheduling class and "nice" value.
2060  *
2061  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2062  * balance conservatively.
2063  */
2064 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2065 {
2066         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2067         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2068
2069         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2070                 return total;
2071
2072         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2073 }
2074
2075 /*
2076  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2077  * according to the scheduling class and "nice" value.
2078  */
2079 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2080 {
2081         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2082         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2083
2084         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2085                 return total;
2086
2087         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2088 }
2089
2090 /*
2091  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2092  * domain.
2093  */
2094 static struct sched_group *
2095 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2096 {
2097         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2098         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2099         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2100         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2101
2102         do {
2103                 unsigned long load, avg_load;
2104                 int local_group;
2105                 int i;
2106
2107                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2108                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2109                                         &p->cpus_allowed))
2110                         continue;
2111
2112                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2113                                                sched_group_cpus(group));
2114
2115                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2116                 avg_load = 0;
2117
2118                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2119                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2120                         if (local_group)
2121                                 load = source_load(i, load_idx);
2122                         else
2123                                 load = target_load(i, load_idx);
2124
2125                         avg_load += load;
2126                 }
2127
2128                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2129                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2130                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2131
2132                 if (local_group) {
2133                         this_load = avg_load;
2134                         this = group;
2135                 } else if (avg_load < min_load) {
2136                         min_load = avg_load;
2137                         idlest = group;
2138                 }
2139         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2140
2141         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2142                 return NULL;
2143         return idlest;
2144 }
2145
2146 /*
2147  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2148  */
2149 static int
2150 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2151 {
2152         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2153         int idlest = -1;
2154         int i;
2155
2156         /* Traverse only the allowed CPUs */
2157         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2158                 load = weighted_cpuload(i);
2159
2160                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2161                         min_load = load;
2162                         idlest = i;
2163                 }
2164         }
2165
2166         return idlest;
2167 }
2168
2169 /*
2170  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2171  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2172  * SD_BALANCE_EXEC.
2173  *
2174  * Balance, ie. select the least loaded group.
2175  *
2176  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2177  *
2178  * preempt must be disabled.
2179  */
2180 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2181 {
2182         struct task_struct *t = current;
2183         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2184
2185         for_each_domain(cpu, tmp) {
2186                 /*
2187                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2188                  */
2189                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2190                         break;
2191                 if (tmp->flags & flag)
2192                         sd = tmp;
2193         }
2194
2195         if (sd)
2196                 update_shares(sd);
2197
2198         while (sd) {
2199                 struct sched_group *group;
2200                 int new_cpu, weight;
2201
2202                 if (!(sd->flags & flag)) {
2203                         sd = sd->child;
2204                         continue;
2205                 }
2206
2207                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2208                 if (!group) {
2209                         sd = sd->child;
2210                         continue;
2211                 }
2212
2213                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2214                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2215                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2216                         sd = sd->child;
2217                         continue;
2218                 }
2219
2220                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2221                 cpu = new_cpu;
2222                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2223                 sd = NULL;
2224                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2225                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2226                                 break;
2227                         if (tmp->flags & flag)
2228                                 sd = tmp;
2229                 }
2230                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2231         }
2232
2233         return cpu;
2234 }
2235
2236 #endif /* CONFIG_SMP */
2237
2238 /***
2239  * try_to_wake_up - wake up a thread
2240  * @p: the to-be-woken-up thread
2241  * @state: the mask of task states that can be woken
2242  * @sync: do a synchronous wakeup?
2243  *
2244  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2245  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2246  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2247  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2248  * runnable without the overhead of this.
2249  *
2250  * returns failure only if the task is already active.
2251  */
2252 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2253 {
2254         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2255         unsigned long flags;
2256         long old_state;
2257         struct rq *rq;
2258
2259         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2260                 sync = 0;
2261
2262 #ifdef CONFIG_SMP
2263         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2264                 struct sched_domain *sd;
2265
2266                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2267                 cpu = task_cpu(p);
2268
2269                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2270                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2271                                 update_shares(sd);
2272                                 break;
2273                         }
2274                 }
2275         }
2276 #endif
2277
2278         smp_wmb();
2279         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2280         old_state = p->state;
2281         if (!(old_state & state))
2282                 goto out;
2283
2284         if (p->se.on_rq)
2285                 goto out_running;
2286
2287         cpu = task_cpu(p);
2288         orig_cpu = cpu;
2289         this_cpu = smp_processor_id();
2290
2291 #ifdef CONFIG_SMP
2292         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2293                 goto out_activate;
2294
2295         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2296         if (cpu != orig_cpu) {
2297                 set_task_cpu(p, cpu);
2298                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2299                 /* might preempt at this point */
2300                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2301                 old_state = p->state;
2302                 if (!(old_state & state))
2303                         goto out;
2304                 if (p->se.on_rq)
2305                         goto out_running;
2306
2307                 this_cpu = smp_processor_id();
2308                 cpu = task_cpu(p);
2309         }
2310
2311 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2312         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2313         if (cpu == this_cpu)
2314                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2315         else {
2316                 struct sched_domain *sd;
2317                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2318                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2319                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2320                                 break;
2321                         }
2322                 }
2323         }
2324 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2325
2326 out_activate:
2327 #endif /* CONFIG_SMP */
2328         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2329         if (sync)
2330                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2331         if (orig_cpu != cpu)
2332                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2333         if (cpu == this_cpu)
2334                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2335         else
2336                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2337         update_rq_clock(rq);
2338         activate_task(rq, p, 1);
2339         success = 1;
2340
2341 out_running:
2342         trace_sched_wakeup(rq, p);
2343         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2344
2345         p->state = TASK_RUNNING;
2346 #ifdef CONFIG_SMP
2347         if (p->sched_class->task_wake_up)
2348                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2349 #endif
2350 out:
2351         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2352
2353         task_rq_unlock(rq, &flags);
2354
2355         return success;
2356 }
2357
2358 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2359 {
2360         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2361 }
2362 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2363
2364 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2365 {
2366         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2367 }
2368
2369 /*
2370  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2371  * p is forked by current.
2372  *
2373  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2374  */
2375 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2376 {
2377         p->se.exec_start                = 0;
2378         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2379         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2380         p->se.last_wakeup               = 0;
2381         p->se.avg_overlap               = 0;
2382
2383 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2384         p->se.wait_start                = 0;
2385         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2386         p->se.sleep_start               = 0;
2387         p->se.block_start               = 0;
2388         p->se.sleep_max                 = 0;
2389         p->se.block_max                 = 0;
2390         p->se.exec_max                  = 0;
2391         p->se.slice_max                 = 0;
2392         p->se.wait_max                  = 0;
2393 #endif
2394
2395         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2396         p->se.on_rq = 0;
2397         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2398
2399 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2400         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2401 #endif
2402
2403         /*
2404          * We mark the process as running here, but have not actually
2405          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2406          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2407          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2408          */
2409         p->state = TASK_RUNNING;
2410 }
2411
2412 /*
2413  * fork()/clone()-time setup:
2414  */
2415 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2416 {
2417         int cpu = get_cpu();
2418
2419         __sched_fork(p);
2420
2421 #ifdef CONFIG_SMP
2422         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2423 #endif
2424         set_task_cpu(p, cpu);
2425
2426         /*
2427          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2428          */
2429         p->prio = current->normal_prio;
2430         if (!rt_prio(p->prio))
2431                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2432
2433 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2434         if (likely(sched_info_on()))
2435                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2436 #endif
2437 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2438         p->oncpu = 0;
2439 #endif
2440 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2441         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2442         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2443 #endif
2444         put_cpu();
2445 }
2446
2447 /*
2448  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2449  *
2450  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2451  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2452  * on the runqueue and wakes it.
2453  */
2454 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2455 {
2456         unsigned long flags;
2457         struct rq *rq;
2458
2459         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2460         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2461         update_rq_clock(rq);
2462
2463         p->prio = effective_prio(p);
2464
2465         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2466                 activate_task(rq, p, 0);
2467         } else {
2468                 /*
2469                  * Let the scheduling class do new task startup
2470                  * management (if any):
2471                  */
2472                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2473                 inc_nr_running(rq);
2474         }
2475         trace_sched_wakeup_new(rq, p);
2476         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2477 #ifdef CONFIG_SMP
2478         if (p->sched_class->task_wake_up)
2479                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2480 #endif
2481         task_rq_unlock(rq, &flags);
2482 }
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485
2486 /**
2487  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2488  * @notifier: notifier struct to register
2489  */
2490 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2491 {
2492         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2493 }
2494 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2495
2496 /**
2497  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2498  * @notifier: notifier struct to unregister
2499  *
2500  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2501  */
2502 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2503 {
2504         hlist_del(&notifier->link);
2505 }
2506 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2507
2508 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2509 {
2510         struct preempt_notifier *notifier;
2511         struct hlist_node *node;
2512
2513         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2514                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2515 }
2516
2517 static void
2518 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2519                                  struct task_struct *next)
2520 {
2521         struct preempt_notifier *notifier;
2522         struct hlist_node *node;
2523
2524         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2525                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2526 }
2527
2528 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2529
2530 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2531 {
2532 }
2533
2534 static void
2535 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2536                                  struct task_struct *next)
2537 {
2538 }
2539
2540 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2541
2542 /**
2543  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2544  * @rq: the runqueue preparing to switch
2545  * @prev: the current task that is being switched out
2546  * @next: the task we are going to switch to.
2547  *
2548  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2549  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2550  * switch.
2551  *
2552  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2553  * hooks.
2554  */
2555 static inline void
2556 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2557                     struct task_struct *next)
2558 {
2559         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2560         prepare_lock_switch(rq, next);
2561         prepare_arch_switch(next);
2562 }
2563
2564 /**
2565  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2566  * @rq: runqueue associated with task-switch
2567  * @prev: the thread we just switched away from.
2568  *
2569  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2570  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2571  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2572  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2573  *
2574  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2575  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2576  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2577  * details.)
2578  */
2579 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2580         __releases(rq->lock)
2581 {
2582         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2583         long prev_state;
2584
2585         rq->prev_mm = NULL;
2586
2587         /*
2588          * A task struct has one reference for the use as "current".
2589          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2590          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2591          * the scheduled task must drop that reference.
2592          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2593          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2594          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2595          * be dropped twice.
2596          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2597          */
2598         prev_state = prev->state;
2599         finish_arch_switch(prev);
2600         finish_lock_switch(rq, prev);
2601 #ifdef CONFIG_SMP
2602         if (current->sched_class->post_schedule)
2603                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2604 #endif
2605
2606         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2607         if (mm)
2608                 mmdrop(mm);
2609         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2610                 /*
2611                  * Remove function-return probe instances associated with this
2612                  * task and put them back on the free list.
2613                  */
2614                 kprobe_flush_task(prev);
2615                 put_task_struct(prev);
2616         }
2617 }
2618
2619 /**
2620  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2621  * @prev: the thread we just switched away from.
2622  */
2623 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2624         __releases(rq->lock)
2625 {
2626         struct rq *rq = this_rq();
2627
2628         finish_task_switch(rq, prev);
2629 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2630         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2631         preempt_enable();
2632 #endif
2633         if (current->set_child_tid)
2634                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2635 }
2636
2637 /*
2638  * context_switch - switch to the new MM and the new
2639  * thread's register state.
2640  */
2641 static inline void
2642 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2643                struct task_struct *next)
2644 {
2645         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2646
2647         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2648         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2649         mm = next->mm;
2650         oldmm = prev->active_mm;
2651         /*
2652          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2653          * combine the page table reload and the switch backend into
2654          * one hypercall.
2655          */
2656         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2657
2658         if (unlikely(!mm)) {
2659                 next->active_mm = oldmm;
2660                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2661                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2662         } else
2663                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2664
2665         if (unlikely(!prev->mm)) {
2666                 prev->active_mm = NULL;
2667                 rq->prev_mm = oldmm;
2668         }
2669         /*
2670          * Since the runqueue lock will be released by the next
2671          * task (which is an invalid locking op but in the case
2672          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2673          * do an early lockdep release here:
2674          */
2675 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2676         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2677 #endif
2678
2679         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2680         switch_to(prev, next, prev);
2681
2682         barrier();
2683         /*
2684          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2685          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2686          * frame will be invalid.
2687          */
2688         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2689 }
2690
2691 /*
2692  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2693  *
2694  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2695  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2696  * number of context switches performed since bootup.
2697  */
2698 unsigned long nr_running(void)
2699 {
2700         unsigned long i, sum = 0;
2701
2702         for_each_online_cpu(i)
2703                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2704
2705         return sum;
2706 }
2707
2708 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2709 {
2710         unsigned long i, sum = 0;
2711
2712         for_each_possible_cpu(i)
2713                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2714
2715         /*
2716          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2717          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2718          */
2719         if (unlikely((long)sum < 0))
2720                 sum = 0;
2721
2722         return sum;
2723 }
2724
2725 unsigned long long nr_context_switches(void)
2726 {
2727         int i;
2728         unsigned long long sum = 0;
2729
2730         for_each_possible_cpu(i)
2731                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2732
2733         return sum;
2734 }
2735
2736 unsigned long nr_iowait(void)
2737 {
2738         unsigned long i, sum = 0;
2739
2740         for_each_possible_cpu(i)
2741                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2742
2743         return sum;
2744 }
2745
2746 unsigned long nr_active(void)
2747 {
2748         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2749
2750         for_each_online_cpu(i) {
2751                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2752                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2753         }
2754
2755         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2756                 uninterruptible = 0;
2757
2758         return running + uninterruptible;
2759 }
2760
2761 /*
2762  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2763  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2764  */
2765 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2766 {
2767         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2768         int i, scale;
2769
2770         this_rq->nr_load_updates++;
2771
2772         /* Update our load: */
2773         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2774                 unsigned long old_load, new_load;
2775
2776                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2777
2778                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2779                 new_load = this_load;
2780                 /*
2781                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2782                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2783                  * example.
2784                  */
2785                 if (new_load > old_load)
2786                         new_load += scale-1;
2787                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2788         }
2789 }
2790
2791 #ifdef CONFIG_SMP
2792
2793 /*
2794  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2795  *
2796  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2797  * you need to do so manually before calling.
2798  */
2799 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2800         __acquires(rq1->lock)
2801         __acquires(rq2->lock)
2802 {
2803         BUG_ON(!irqs_disabled());
2804         if (rq1 == rq2) {
2805                 spin_lock(&rq1->lock);
2806                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2807         } else {
2808                 if (rq1 < rq2) {
2809                         spin_lock(&rq1->lock);
2810                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2811                 } else {
2812                         spin_lock(&rq2->lock);
2813                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2814                 }
2815         }
2816         update_rq_clock(rq1);
2817         update_rq_clock(rq2);
2818 }
2819
2820 /*
2821  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2822  *
2823  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2824  * you need to do so manually after calling.
2825  */
2826 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2827         __releases(rq1->lock)
2828         __releases(rq2->lock)
2829 {
2830         spin_unlock(&rq1->lock);
2831         if (rq1 != rq2)
2832                 spin_unlock(&rq2->lock);
2833         else
2834                 __release(rq2->lock);
2835 }
2836
2837 /*
2838  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2839  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2840  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2841  * the cpu_allowed mask is restored.
2842  */
2843 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2844 {
2845         struct migration_req req;
2846         unsigned long flags;
2847         struct rq *rq;
2848
2849         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2850         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2851             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2852                 goto out;
2853
2854         trace_sched_migrate_task(rq, p, dest_cpu);
2855         /* force the process onto the specified CPU */
2856         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2857                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2858                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2859
2860                 get_task_struct(mt);
2861                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2862                 wake_up_process(mt);
2863                 put_task_struct(mt);
2864                 wait_for_completion(&req.done);
2865
2866                 return;
2867         }
2868 out:
2869         task_rq_unlock(rq, &flags);
2870 }
2871
2872 /*
2873  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2874  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2875  */
2876 void sched_exec(void)
2877 {
2878         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2879         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2880         put_cpu();
2881         if (new_cpu != this_cpu)
2882                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2883 }
2884
2885 /*
2886  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2887  * Both runqueues must be locked.
2888  */
2889 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2890                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2891 {
2892         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2893         set_task_cpu(p, this_cpu);
2894         activate_task(this_rq, p, 0);
2895         /*
2896          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2897          * to be always true for them.
2898          */
2899         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2900 }
2901
2902 /*
2903  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2904  */
2905 static
2906 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2907                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2908                      int *all_pinned)
2909 {
2910         /*
2911          * We do not migrate tasks that are:
2912          * 1) running (obviously), or
2913          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2914          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2915          */
2916         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2917                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2918                 return 0;
2919         }
2920         *all_pinned = 0;
2921
2922         if (task_running(rq, p)) {
2923                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2924                 return 0;
2925         }
2926
2927         /*
2928          * Aggressive migration if:
2929          * 1) task is cache cold, or
2930          * 2) too many balance attempts have failed.
2931          */
2932
2933         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2934                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2935 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2936                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2937                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2938                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2939                 }
2940 #endif
2941                 return 1;
2942         }
2943
2944         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2945                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2946                 return 0;
2947         }
2948         return 1;
2949 }
2950
2951 static unsigned long
2952 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2953               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2954               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2955               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2956 {
2957         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2958         struct task_struct *p;
2959         long rem_load_move = max_load_move;
2960
2961         if (max_load_move == 0)
2962                 goto out;
2963
2964         pinned = 1;
2965
2966         /*
2967          * Start the load-balancing iterator:
2968          */
2969         p = iterator->start(iterator->arg);
2970 next:
2971         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2972                 goto out;
2973
2974         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2975             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2976                 p = iterator->next(iterator->arg);
2977                 goto next;
2978         }
2979
2980         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2981         pulled++;
2982         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2983
2984         /*
2985          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2986          */
2987         if (rem_load_move > 0) {
2988                 if (p->prio < *this_best_prio)
2989                         *this_best_prio = p->prio;
2990                 p = iterator->next(iterator->arg);
2991                 goto next;
2992         }
2993 out:
2994         /*
2995          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
2996          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
2997          * inside pull_task().
2998          */
2999         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3000
3001         if (all_pinned)
3002                 *all_pinned = pinned;
3003
3004         return max_load_move - rem_load_move;
3005 }
3006
3007 /*
3008  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3009  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3010  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3011  *
3012  * Called with both runqueues locked.
3013  */
3014 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3015                       unsigned long max_load_move,
3016                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3017                       int *all_pinned)
3018 {
3019         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3020         unsigned long total_load_moved = 0;
3021         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3022
3023         do {
3024                 total_load_moved +=
3025                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3026                                 max_load_move - total_load_moved,
3027                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3028                 class = class->next;
3029
3030                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3031                         break;
3032
3033         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3034
3035         return total_load_moved > 0;
3036 }
3037
3038 static int
3039 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3040                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3041                    struct rq_iterator *iterator)
3042 {
3043         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3044         int pinned = 0;
3045
3046         while (p) {
3047                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3048                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3049                         /*
3050                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3051                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3052                          * stats here rather than inside pull_task().
3053                          */
3054                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3055
3056                         return 1;
3057                 }
3058                 p = iterator->next(iterator->arg);
3059         }
3060
3061         return 0;
3062 }
3063
3064 /*
3065  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3066  * part of active balancing operations within "domain".
3067  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3068  *
3069  * Called with both runqueues locked.
3070  */
3071 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3072                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3073 {
3074         const struct sched_class *class;
3075
3076         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3077                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3078                         return 1;
3079
3080         return 0;
3081 }
3082
3083 /*
3084  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3085  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3086  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3087  */
3088 static struct sched_group *
3089 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3090                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3091                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3092 {
3093         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3094         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3095         unsigned long max_pull;
3096         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3097         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3098         int load_idx, group_imb = 0;
3099 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3100         int power_savings_balance = 1;
3101         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3102         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3103         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3104 #endif
3105
3106         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3107         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3108         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3109
3110         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3111                 load_idx = sd->busy_idx;
3112         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3113                 load_idx = sd->newidle_idx;
3114         else
3115                 load_idx = sd->idle_idx;
3116
3117         do {
3118                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3119                 int local_group;
3120                 int i;
3121                 int __group_imb = 0;
3122                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3123                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3124                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3125                 unsigned long avg_load_per_task;
3126
3127                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3128                                                sched_group_cpus(group));
3129
3130                 if (local_group)
3131                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3132
3133                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3134                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3135                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3136
3137                 max_cpu_load = 0;
3138                 min_cpu_load = ~0UL;
3139
3140                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3141                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3142
3143                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3144                                 *sd_idle = 0;
3145
3146                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3147                         if (local_group) {
3148                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3149                                         first_idle_cpu = 1;
3150                                         balance_cpu = i;
3151                                 }
3152
3153                                 load = target_load(i, load_idx);
3154                         } else {
3155                                 load = source_load(i, load_idx);
3156                                 if (load > max_cpu_load)
3157                                         max_cpu_load = load;
3158                                 if (min_cpu_load > load)
3159                                         min_cpu_load = load;
3160                         }
3161
3162                         avg_load += load;
3163                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3164                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3165
3166                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3167                 }
3168
3169                 /*
3170                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3171                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3172                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3173                  * to do the newly idle load balance.
3174                  */
3175                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3176                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3177                         *balance = 0;
3178                         goto ret;
3179                 }
3180
3181                 total_load += avg_load;
3182                 total_pwr += group->__cpu_power;
3183
3184                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3185                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3186                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3187
3188
3189                 /*
3190                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3191                  * than the average weight of two tasks.
3192                  *
3193                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3194                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3195                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3196                  *      the hierarchy?
3197                  */
3198                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3199                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3200
3201                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3202                         __group_imb = 1;
3203
3204                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3205
3206                 if (local_group) {
3207                         this_load = avg_load;
3208                         this = group;
3209                         this_nr_running = sum_nr_running;
3210                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3211                 } else if (avg_load > max_load &&
3212                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3213                         max_load = avg_load;
3214                         busiest = group;
3215                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3216                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3217                         group_imb = __group_imb;
3218                 }
3219
3220 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3221                 /*
3222                  * Busy processors will not participate in power savings
3223                  * balance.
3224                  */
3225                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3226                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3227                         goto group_next;
3228
3229                 /*
3230                  * If the local group is idle or completely loaded
3231                  * no need to do power savings balance at this domain
3232                  */
3233                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3234                                     !this_nr_running))
3235                         power_savings_balance = 0;
3236
3237                 /*
3238                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3239                  * don't include that group in power savings calculations
3240                  */
3241                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3242                     || !sum_nr_running)
3243                         goto group_next;
3244
3245                 /*
3246                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3247                  * This is the group from where we need to pick up the load
3248                  * for saving power
3249                  */
3250                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3251                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3252                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3253                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3254                         group_min = group;
3255                         min_nr_running = sum_nr_running;
3256                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3257                                                 sum_nr_running;
3258                 }
3259
3260                 /*
3261                  * Calculate the group which is almost near its
3262                  * capacity but still has some space to pick up some load
3263                  * from other group and save more power
3264                  */
3265                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3266                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3267                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3268                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3269                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3270                                 group_leader = group;
3271                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3272                         }
3273                 }
3274 group_next:
3275 #endif
3276                 group = group->next;
3277         } while (group != sd->groups);
3278
3279         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3280                 goto out_balanced;
3281
3282         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3283
3284         if (this_load >= avg_load ||
3285                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3286                 goto out_balanced;
3287
3288         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3289         if (group_imb)
3290                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3291
3292         /*
3293          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3294          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3295          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3296          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3297          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3298          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3299          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3300          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3301          * appear as very large values with unsigned longs.
3302          */
3303         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3304                 goto out_balanced;
3305
3306         /*
3307          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3308          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3309          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3310          */
3311         if (max_load < avg_load) {
3312                 *imbalance = 0;
3313                 goto small_imbalance;
3314         }
3315
3316         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3317         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3318
3319         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3320         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3321                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3322                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3323
3324         /*
3325          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3326          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3327          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3328          * moved
3329          */
3330         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3331                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3332                 unsigned int imbn;
3333
3334 small_imbalance:
3335                 pwr_move = pwr_now = 0;
3336                 imbn = 2;
3337                 if (this_nr_running) {
3338                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3339                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3340                                 imbn = 1;
3341                 } else
3342                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3343
3344                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3345                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3346                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3347                         return busiest;
3348                 }
3349
3350                 /*
3351                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3352                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3353                  * moving them.
3354                  */
3355
3356                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3357                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3358                 pwr_now += this->__cpu_power *
3359                                 min(this_load_per_task, this_load);
3360                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3361
3362                 /* Amount of load we'd subtract */
3363                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3364                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3365                 if (max_load > tmp)
3366                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3367                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3368
3369                 /* Amount of load we'd add */
3370                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3371                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3372                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3373                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3374                 else
3375                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3376                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3377                 pwr_move += this->__cpu_power *
3378                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3379                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3380
3381                 /* Move if we gain throughput */
3382                 if (pwr_move > pwr_now)
3383                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3384         }
3385
3386         return busiest;
3387
3388 out_balanced:
3389 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3390         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3391                 goto ret;
3392
3393         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3394                 *imbalance = min_load_per_task;
3395                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3396                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3397                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3398                 }
3399                 return group_min;
3400         }
3401 #endif
3402 ret:
3403         *imbalance = 0;
3404         return NULL;
3405 }
3406
3407 /*
3408  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3409  */
3410 static struct rq *
3411 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3412                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3413 {
3414         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3415         unsigned long max_load = 0;
3416         int i;
3417
3418         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3419                 unsigned long wl;
3420
3421                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3422                         continue;
3423
3424                 rq = cpu_rq(i);
3425                 wl = weighted_cpuload(i);
3426
3427                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3428                         continue;
3429
3430                 if (wl > max_load) {
3431                         max_load = wl;
3432                         busiest = rq;
3433                 }
3434         }
3435
3436         return busiest;
3437 }
3438
3439 /*
3440  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3441  * so long as it is large enough.
3442  */
3443 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3444
3445 /*
3446  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3447  * tasks if there is an imbalance.
3448  */
3449 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3450                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3451                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3452 {
3453         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3454         struct sched_group *group;
3455         unsigned long imbalance;
3456         struct rq *busiest;
3457         unsigned long flags;
3458
3459         cpumask_setall(cpus);
3460
3461         /*
3462          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3463          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3464          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3465          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3466          */
3467         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3468             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3469                 sd_idle = 1;
3470
3471         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3472
3473 redo:
3474         update_shares(sd);
3475         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3476                                    cpus, balance);
3477
3478         if (*balance == 0)
3479                 goto out_balanced;
3480
3481         if (!group) {
3482                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3483                 goto out_balanced;
3484         }
3485
3486         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3487         if (!busiest) {
3488                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3489                 goto out_balanced;
3490         }
3491
3492         BUG_ON(busiest == this_rq);
3493
3494         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3495
3496         ld_moved = 0;
3497         if (busiest->nr_running > 1) {
3498                 /*
3499                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3500                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3501                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3502                  * correctly treated as an imbalance.
3503                  */
3504                 local_irq_save(flags);
3505                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3506                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3507                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3508                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3509                 local_irq_restore(flags);
3510
3511                 /*
3512                  * some other cpu did the load balance for us.
3513                  */
3514                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3515                         resched_cpu(this_cpu);
3516
3517                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3518                 if (unlikely(all_pinned)) {
3519                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3520                         if (!cpumask_empty(cpus))
3521                                 goto redo;
3522                         goto out_balanced;
3523                 }
3524         }
3525
3526         if (!ld_moved) {
3527                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3528                 sd->nr_balance_failed++;
3529
3530                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3531
3532                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3533
3534                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3535                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3536                          */
3537                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3538                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3539                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3540                                 all_pinned = 1;
3541                                 goto out_one_pinned;
3542                         }
3543
3544                         if (!busiest->active_balance) {
3545                                 busiest->active_balance = 1;
3546                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3547                                 active_balance = 1;
3548                         }
3549                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3550                         if (active_balance)
3551                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3552
3553                         /*
3554                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3555                          * counter.
3556                          */
3557                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3558                 }
3559         } else
3560                 sd->nr_balance_failed = 0;
3561
3562         if (likely(!active_balance)) {
3563                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3564                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3565         } else {
3566                 /*
3567                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3568                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3569                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3570                  * move_tasks).
3571                  */
3572                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3573                         sd->balance_interval *= 2;
3574         }
3575
3576         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3577             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3578                 ld_moved = -1;
3579
3580         goto out;
3581
3582 out_balanced:
3583         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3584
3585         sd->nr_balance_failed = 0;
3586
3587 out_one_pinned:
3588         /* tune up the balancing interval */
3589         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3590                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3591                 sd->balance_interval *= 2;
3592
3593         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3594             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3595                 ld_moved = -1;
3596         else
3597                 ld_moved = 0;
3598 out:
3599         if (ld_moved)
3600                 update_shares(sd);
3601         return ld_moved;
3602 }
3603
3604 /*
3605  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3606  * tasks if there is an imbalance.
3607  *
3608  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3609  * this_rq is locked.
3610  */
3611 static int
3612 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3613                         struct cpumask *cpus)
3614 {
3615         struct sched_group *group;
3616         struct rq *busiest = NULL;
3617         unsigned long imbalance;
3618         int ld_moved = 0;
3619         int sd_idle = 0;
3620         int all_pinned = 0;
3621
3622         cpumask_setall(cpus);
3623
3624         /*
3625          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3626          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3627          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3628          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3629          */
3630         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3631             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3632                 sd_idle = 1;
3633
3634         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3635 redo:
3636         update_shares_locked(this_rq, sd);
3637         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3638                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3639         if (!group) {
3640                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3641                 goto out_balanced;
3642         }
3643
3644         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3645         if (!busiest) {
3646                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3647                 goto out_balanced;
3648         }
3649
3650         BUG_ON(busiest == this_rq);
3651
3652         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3653
3654         ld_moved = 0;
3655         if (busiest->nr_running > 1) {
3656                 /* Attempt to move tasks */
3657                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3658                 /* this_rq->clock is already updated */
3659                 update_rq_clock(busiest);
3660                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3661                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3662                                         &all_pinned);
3663                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3664
3665                 if (unlikely(all_pinned)) {
3666                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3667                         if (!cpumask_empty(cpus))
3668                                 goto redo;
3669                 }
3670         }
3671
3672         if (!ld_moved) {
3673                 int active_balance = 0;
3674
3675                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3676                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3677                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3678                         return -1;
3679
3680                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3681                         return -1;
3682
3683                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3684                         return -1;
3685
3686                 /*
3687                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3688                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3689                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3690                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3691                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3692                  *
3693                  * The package power saving logic comes from
3694                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3695                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3696                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3697                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3698                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3699                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3700                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3701                  *
3702                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3703                  * will be more than one task in the source run queue and
3704                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3705                  * active balance code will not be triggered.
3706                  */
3707
3708                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3709                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3710
3711                 /*
3712                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3713                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3714                  */
3715                 if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3716                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3717                         all_pinned = 1;
3718                         return ld_moved;
3719                 }
3720
3721                 if (!busiest->active_balance) {
3722                         busiest->active_balance = 1;
3723                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3724                         active_balance = 1;
3725                 }
3726
3727                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3728                 if (active_balance)
3729                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3730
3731         } else
3732                 sd->nr_balance_failed = 0;
3733
3734         update_shares_locked(this_rq, sd);
3735         return ld_moved;
3736
3737 out_balanced:
3738         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3739         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3740             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3741                 return -1;
3742         sd->nr_balance_failed = 0;
3743
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 /*
3748  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3749  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3750  */
3751 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3752 {
3753         struct sched_domain *sd;
3754         int pulled_task = 0;
3755         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3756         cpumask_var_t tmpmask;
3757
3758         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3759                 return;
3760
3761         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3762                 unsigned long interval;
3763
3764                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3765                         continue;
3766
3767                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3768                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3769                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3770                                                            sd, tmpmask);
3771
3772                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3773                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3774                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3775                 if (pulled_task)
3776                         break;
3777         }
3778         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3779                 /*
3780                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3781                  * a busy processor. So reset next_balance.
3782                  */
3783                 this_rq->next_balance = next_balance;
3784         }
3785         free_cpumask_var(tmpmask);
3786 }
3787
3788 /*
3789  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3790  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3791  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3792  * logical imbalances.
3793  *
3794  * Called with busiest_rq locked.
3795  */
3796 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3797 {
3798         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3799         struct sched_domain *sd;
3800         struct rq *target_rq;
3801
3802         /* Is there any task to move? */
3803         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3804                 return;
3805
3806         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3807
3808         /*
3809          * This condition is "impossible", if it occurs
3810          * we need to fix it. Originally reported by
3811          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3812          */
3813         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3814
3815         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3816         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3817         update_rq_clock(busiest_rq);
3818         update_rq_clock(target_rq);
3819
3820         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3821         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3822                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3823                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3824                                 break;
3825         }
3826
3827         if (likely(sd)) {
3828                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3829
3830                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3831                                   sd, CPU_IDLE))
3832                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3833                 else
3834                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3835         }
3836         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3837 }
3838
3839 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3840 static struct {
3841         atomic_t load_balancer;
3842         cpumask_var_t cpu_mask;
3843 } nohz ____cacheline_aligned = {
3844         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3845 };
3846
3847 /*
3848  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3849  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3850  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3851  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3852  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3853  * arrives...
3854  *
3855  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3856  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3857  * nohz.cpu_mask..
3858  *
3859  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3860  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3861  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3862  * there is no need for ilb owner.
3863  *
3864  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3865  * next busy scheduler_tick()
3866  */
3867 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3868 {
3869         int cpu = smp_processor_id();
3870
3871         if (stop_tick) {
3872                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3873                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3874
3875                 /*
3876                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3877                  */
3878                 if (!cpu_active(cpu) &&
3879                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3880                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3881                                 BUG();
3882                         return 0;
3883                 }
3884
3885                 /* time for ilb owner also to sleep */
3886                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3887                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3888                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3889                         return 0;
3890                 }
3891
3892                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3893                         /* make me the ilb owner */
3894                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3895                                 return 1;
3896                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3897                         return 1;
3898         } else {
3899                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3900                         return 0;
3901
3902                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3903
3904                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3905                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3906                                 BUG();
3907         }
3908         return 0;
3909 }
3910 #endif
3911
3912 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3913
3914 /*
3915  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3916  * and initiates a balancing operation if so.
3917  *
3918  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3919  */
3920 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3921 {
3922         int balance = 1;
3923         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3924         unsigned long interval;
3925         struct sched_domain *sd;
3926         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3927         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3928         int update_next_balance = 0;
3929         int need_serialize;
3930         cpumask_var_t tmp;
3931
3932         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3933         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3934                 return;
3935
3936         for_each_domain(cpu, sd) {
3937                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3938                         continue;
3939
3940                 interval = sd->balance_interval;
3941                 if (idle != CPU_IDLE)
3942                         interval *= sd->busy_factor;
3943
3944                 /* scale ms to jiffies */
3945                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3946                 if (unlikely(!interval))
3947                         interval = 1;
3948                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3949                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3950
3951                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3952
3953                 if (need_serialize) {
3954                         if (!spin_trylock(&balancing))
3955                                 goto out;
3956                 }
3957
3958                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3959                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3960                                 /*
3961                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3962                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3963                                  * not idle.
3964                                  */
3965                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3966                         }
3967                         sd->last_balance = jiffies;
3968                 }
3969                 if (need_serialize)
3970                         spin_unlock(&balancing);
3971 out:
3972                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3973                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3974                         update_next_balance = 1;
3975                 }
3976
3977                 /*
3978                  * Stop the load balance at this level. There is another
3979                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3980                  * actively.
3981                  */
3982                 if (!balance)
3983                         break;
3984         }
3985
3986         /*
3987          * next_balance will be updated only when there is a need.
3988          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3989          * updated.
3990          */
3991         if (likely(update_next_balance))
3992                 rq->next_balance = next_balance;
3993
3994         free_cpumask_var(tmp);
3995 }
3996
3997 /*
3998  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3999  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4000  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4001  */
4002 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4003 {
4004         int this_cpu = smp_processor_id();
4005         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4006         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4007                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4008
4009         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4010
4011 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4012         /*
4013          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4014          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4015          * stopped.
4016          */
4017         if (this_rq->idle_at_tick &&
4018             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4019                 struct rq *rq;
4020                 int balance_cpu;
4021
4022                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4023                         if (balance_cpu == this_cpu)
4024                                 continue;
4025
4026                         /*
4027                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4028                          * work being done for other cpus. Next load
4029                          * balancing owner will pick it up.
4030                          */
4031                         if (need_resched())
4032                                 break;
4033
4034                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4035
4036                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4037                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4038                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4039                 }
4040         }
4041 #endif
4042 }
4043
4044 /*
4045  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4046  *
4047  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4048  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4049  * if the whole system is idle.
4050  */
4051 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4052 {
4053 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4054         /*
4055          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4056          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4057          * load balancer.
4058          */
4059         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4060                 rq->in_nohz_recently = 0;
4061
4062                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4063                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4064                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4065                 }
4066
4067                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4068                         /*
4069                          * simple selection for now: Nominate the
4070                          * first cpu in the nohz list to be the next
4071                          * ilb owner.
4072                          *
4073                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4074                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4075                          */
4076                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4077
4078                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4079                                 resched_cpu(ilb);
4080                 }
4081         }
4082
4083         /*
4084          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4085          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4086          */
4087         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4088             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4089                 resched_cpu(cpu);
4090                 return;
4091         }
4092
4093         /*
4094          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4095          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4096          */
4097         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4098             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4099                 return;
4100 #endif
4101         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4102                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4103 }
4104
4105 #else   /* CONFIG_SMP */
4106
4107 /*
4108  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4109  */
4110 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4111 {
4112 }
4113
4114 #endif
4115
4116 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4117
4118 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4119
4120 /*
4121  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4122  * @p in case that task is currently running.
4123  */
4124 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4125 {
4126         unsigned long flags;
4127         struct rq *rq;
4128         u64 ns = 0;
4129
4130         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4131
4132         if (task_current(rq, p)) {
4133                 u64 delta_exec;
4134
4135                 update_rq_clock(rq);
4136                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4137                 if ((s64)delta_exec > 0)
4138                         ns = delta_exec;
4139         }
4140
4141         task_rq_unlock(rq, &flags);
4142
4143         return ns;
4144 }
4145
4146 /*
4147  * Account user cpu time to a process.
4148  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4149  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4150  */
4151 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4152 {
4153         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4154         cputime64_t tmp;
4155
4156         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4157         account_group_user_time(p, cputime);
4158
4159         /* Add user time to cpustat. */
4160         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4161         if (TASK_NICE(p) > 0)
4162                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4163         else
4164                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4165         /* Account for user time used */
4166         acct_update_integrals(p);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * Account guest cpu time to a process.
4171  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4172  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4173  */
4174 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4175 {
4176         cputime64_t tmp;
4177         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4178
4179         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4180
4181         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4182         account_group_user_time(p, cputime);
4183         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4184
4185         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4186         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4187 }
4188
4189 /*
4190  * Account scaled user cpu time to a process.
4191  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4192  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4193  */
4194 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4195 {
4196         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4197 }
4198
4199 /*
4200  * Account system cpu time to a process.
4201  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4202  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4203  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4204  */
4205 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4206                          cputime_t cputime)
4207 {
4208         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4209         struct rq *rq = this_rq();
4210         cputime64_t tmp;
4211
4212         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4213                 account_guest_time(p, cputime);
4214                 return;
4215         }
4216
4217         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4218         account_group_system_time(p, cputime);
4219
4220         /* Add system time to cpustat. */
4221         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4222         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4223                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4224         else if (softirq_count())
4225                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4226         else if (p != rq->idle)
4227                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4228         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4229                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4230         else
4231                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4232         /* Account for system time used */
4233         acct_update_integrals(p);
4234 }
4235
4236 /*
4237  * Account scaled system cpu time to a process.
4238  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4239  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4240  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4241  */
4242 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4243 {
4244         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4245 }
4246
4247 /*
4248  * Account for involuntary wait time.
4249  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4250  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4251  */
4252 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4253 {
4254         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4255         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4256         struct rq *rq = this_rq();
4257
4258         if (p == rq->idle) {
4259                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4260                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4261                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4262                 else
4263                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4264         } else
4265                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4266 }
4267
4268 /*
4269  * Use precise platform statistics if available:
4270  */
4271 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4272 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4273 {
4274         return p->utime;
4275 }
4276
4277 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4278 {
4279         return p->stime;
4280 }
4281 #else
4282 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4283 {
4284         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4285                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4286         u64 temp;
4287
4288         /*
4289          * Use CFS's precise accounting:
4290          */
4291         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4292
4293         if (total) {
4294                 temp *= utime;
4295                 do_div(temp, total);
4296         }
4297         utime = (clock_t)temp;
4298
4299         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4300         return p->prev_utime;
4301 }
4302
4303 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4304 {
4305         clock_t stime;
4306
4307         /*
4308          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4309          * the total, to make sure the total observed by userspace
4310          * grows monotonically - apps rely on that):
4311          */
4312         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4313                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4314
4315         if (stime >= 0)
4316                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4317
4318         return p->prev_stime;
4319 }
4320 #endif
4321
4322 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4323 {
4324         return p->gtime;
4325 }
4326
4327 /*
4328  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4329  * We call it with interrupts disabled.
4330  *
4331  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4332  * timeslices.
4333  */
4334 void scheduler_tick(void)
4335 {
4336         int cpu = smp_processor_id();
4337         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4338         struct task_struct *curr = rq->curr;
4339
4340         sched_clock_tick();
4341
4342         spin_lock(&rq->lock);
4343         update_rq_clock(rq);
4344         update_cpu_load(rq);
4345         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4346         spin_unlock(&rq->lock);
4347
4348 #ifdef CONFIG_SMP
4349         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4350         trigger_load_balance(rq, cpu);
4351 #endif
4352 }
4353
4354 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4355                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4356
4357 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4358 {
4359         if (in_lock_functions(addr)) {
4360                 addr = CALLER_ADDR2;
4361                 if (in_lock_functions(addr))
4362                         addr = CALLER_ADDR3;
4363         }
4364         return addr;
4365 }
4366
4367 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4368 {
4369 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4370         /*
4371          * Underflow?
4372          */
4373         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4374                 return;
4375 #endif
4376         preempt_count() += val;
4377 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4378         /*
4379          * Spinlock count overflowing soon?
4380          */
4381         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4382                                 PREEMPT_MASK - 10);
4383 #endif
4384         if (preempt_count() == val)
4385                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4386 }
4387 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4388
4389 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4390 {
4391 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4392         /*
4393          * Underflow?
4394          */
4395        if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count() - (!!kernel_locked())))
4396                 return;
4397         /*
4398          * Is the spinlock portion underflowing?
4399          */
4400         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4401                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4402                 return;
4403 #endif
4404
4405         if (preempt_count() == val)
4406                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4407         preempt_count() -= val;
4408 }
4409 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4410
4411 #endif
4412
4413 /*
4414  * Print scheduling while atomic bug:
4415  */
4416 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4417 {
4418         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4419
4420         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4421                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4422
4423         debug_show_held_locks(prev);
4424         print_modules();
4425         if (irqs_disabled())
4426                 print_irqtrace_events(prev);
4427
4428         if (regs)
4429                 show_regs(regs);
4430         else
4431                 dump_stack();
4432 }
4433
4434 /*
4435  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4436  */
4437 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4438 {
4439         /*
4440          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4441          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4442          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4443          */
4444         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4445                 __schedule_bug(prev);
4446
4447         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4448
4449         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4450 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4451         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4452                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4453                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4454         }
4455 #endif
4456 }
4457
4458 /*
4459  * Pick up the highest-prio task:
4460  */
4461 static inline struct task_struct *
4462 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4463 {
4464         const struct sched_class *class;
4465         struct task_struct *p;
4466
4467         /*
4468          * Optimization: we know that if all tasks are in
4469          * the fair class we can call that function directly:
4470          */
4471         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4472                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4473                 if (likely(p))
4474                         return p;
4475         }
4476
4477         class = sched_class_highest;
4478         for ( ; ; ) {
4479                 p = class->pick_next_task(rq);
4480                 if (p)
4481                         return p;
4482                 /*
4483                  * Will never be NULL as the idle class always
4484                  * returns a non-NULL p:
4485                  */
4486                 class = class->next;
4487         }
4488 }
4489
4490 /*
4491  * schedule() is the main scheduler function.
4492  */
4493 asmlinkage void __sched schedule(void)
4494 {
4495         struct task_struct *prev, *next;
4496         unsigned long *switch_count;
4497         struct rq *rq;
4498         int cpu;
4499
4500 need_resched:
4501         preempt_disable();
4502         cpu = smp_processor_id();
4503         rq = cpu_rq(cpu);
4504         rcu_qsctr_inc(cpu);
4505         prev = rq->curr;
4506         switch_count = &prev->nivcsw;
4507
4508         release_kernel_lock(prev);
4509 need_resched_nonpreemptible:
4510
4511         schedule_debug(prev);
4512
4513         if (sched_feat(HRTICK))
4514                 hrtick_clear(rq);
4515
4516         spin_lock_irq(&rq->lock);
4517         update_rq_clock(rq);
4518         clear_tsk_need_resched(prev);
4519
4520         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4521                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4522                         prev->state = TASK_RUNNING;
4523                 else
4524                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4525                 switch_count = &prev->nvcsw;
4526         }
4527
4528 #ifdef CONFIG_SMP
4529         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4530                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4531 #endif
4532
4533         if (unlikely(!rq->nr_running))
4534                 idle_balance(cpu, rq);
4535
4536         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4537         next = pick_next_task(rq, prev);
4538
4539         if (likely(prev != next)) {
4540                 sched_info_switch(prev, next);
4541
4542                 rq->nr_switches++;
4543                 rq->curr = next;
4544                 ++*switch_count;
4545
4546                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4547                 /*
4548                  * the context switch might have flipped the stack from under
4549                  * us, hence refresh the local variables.
4550                  */
4551                 cpu = smp_processor_id();
4552                 rq = cpu_rq(cpu);
4553         } else
4554                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4555
4556         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4557                 goto need_resched_nonpreemptible;
4558
4559         preempt_enable_no_resched();
4560         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4561                 goto need_resched;
4562 }
4563 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4564
4565 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4566 /*
4567  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4568  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4569  * occur there and call schedule directly.
4570  */
4571 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4572 {
4573         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4574
4575         /*
4576          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4577          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4578          */
4579         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4580                 return;
4581
4582         do {
4583                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4584                 schedule();
4585                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4586
4587                 /*
4588                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4589                  * between schedule and now.
4590                  */
4591                 barrier();
4592         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4593 }
4594 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4595
4596 /*
4597  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4598  * off of irq context.
4599  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4600  * protect us against recursive calling from irq.
4601  */
4602 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4603 {
4604         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4605
4606         /* Catch callers which need to be fixed */
4607         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4608
4609         do {
4610                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4611                 local_irq_enable();
4612                 schedule();
4613                 local_irq_disable();
4614                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4615
4616                 /*
4617                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4618                  * between schedule and now.
4619                  */
4620                 barrier();
4621         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4622 }
4623
4624 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4625
4626 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4627                           void *key)
4628 {
4629         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4630 }
4631 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4632
4633 /*
4634  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4635  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4636  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4637  *
4638  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4639  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4640  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4641  */
4642 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4643                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4644 {
4645         wait_queue_t *curr, *next;
4646
4647         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4648                 unsigned flags = curr->flags;
4649
4650                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4651                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4652                         break;
4653         }
4654 }
4655
4656 /**
4657  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4658  * @q: the waitqueue
4659  * @mode: which threads
4660  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4661  * @key: is directly passed to the wakeup function
4662  */
4663 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4664                         int nr_exclusive, void *key)
4665 {
4666         unsigned long flags;
4667
4668         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4669         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4670         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4671 }
4672 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4673
4674 /*
4675  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4676  */
4677 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4678 {
4679         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4680 }
4681
4682 /**
4683  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4684  * @q: the waitqueue
4685  * @mode: which threads
4686  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4687  *
4688  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4689  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4690  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4691  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4692  *
4693  * On UP it can prevent extra preemption.
4694  */
4695 void
4696 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4697 {
4698         unsigned long flags;
4699         int sync = 1;
4700
4701         if (unlikely(!q))
4702                 return;
4703
4704         if (unlikely(!nr_exclusive))
4705                 sync = 0;
4706
4707         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4708         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4709         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4710 }
4711 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4712
4713 /**
4714  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4715  * @x:  holds the state of this particular completion
4716  *
4717  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4718  * awakened in the same order in which they were queued.
4719  *
4720  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4721  */
4722 void complete(struct completion *x)
4723 {
4724         unsigned long flags;
4725
4726         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4727         x->done++;
4728         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4729         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4730 }
4731 EXPORT_SYMBOL(complete);
4732
4733 /**
4734  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4735  * @x:  holds the state of this particular completion
4736  *
4737  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4738  */
4739 void complete_all(struct completion *x)
4740 {
4741         unsigned long flags;
4742
4743         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4744         x->done += UINT_MAX/2;
4745         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4746         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4747 }
4748 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4749
4750 static inline long __sched
4751 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4752 {
4753         if (!x->done) {
4754                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4755
4756                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4757                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4758                 do {
4759                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4760                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4761                                 break;
4762                         }
4763                         __set_current_state(state);
4764                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4765                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4766                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4767                 } while (!x->done && timeout);
4768                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4769                 if (!x->done)
4770                         return timeout;
4771         }
4772         x->done--;
4773         return timeout ?: 1;
4774 }
4775
4776 static long __sched
4777 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4778 {
4779         might_sleep();
4780
4781         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4782         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4783         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4784         return timeout;
4785 }
4786
4787 /**
4788  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4789  * @x:  holds the state of this particular completion
4790  *
4791  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4792  * interruptible and there is no timeout.
4793  *
4794  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4795  * and interrupt capability. Also see complete().
4796  */
4797 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4798 {
4799         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4800 }
4801 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4802
4803 /**
4804  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4805  * @x:  holds the state of this particular completion
4806  * @timeout:  timeout value in jiffies
4807  *
4808  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4809  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4810  * interruptible.
4811  */
4812 unsigned long __sched
4813 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4814 {
4815         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4816 }
4817 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4818
4819 /**
4820  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4821  * @x:  holds the state of this particular completion
4822  *
4823  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4824  * interruptible.
4825  */
4826 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4827 {
4828         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4829         if (t == -ERESTARTSYS)
4830                 return t;
4831         return 0;
4832 }
4833 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4834
4835 /**
4836  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4837  * @x:  holds the state of this particular completion
4838  * @timeout:  timeout value in jiffies
4839  *
4840  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4841  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4842  */
4843 unsigned long __sched
4844 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4845                                           unsigned long timeout)
4846 {
4847         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4848 }
4849 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4850
4851 /**
4852  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4853  * @x:  holds the state of this particular completion
4854  *
4855  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4856  * interrupted by a kill signal.
4857  */
4858 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4859 {
4860         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4861         if (t == -ERESTARTSYS)
4862                 return t;
4863         return 0;
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4866
4867 /**
4868  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4869  *      @x:     completion structure
4870  *
4871  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4872  *               1 if a decrement succeeded.
4873  *
4874  *      If a completion is being used as a counting completion,
4875  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4876  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4877  *      is protecting is not available.
4878  */
4879 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4880 {
4881         int ret = 1;
4882
4883         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4884         if (!x->done)
4885                 ret = 0;
4886         else
4887                 x->done--;
4888         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4889         return ret;
4890 }
4891 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4892
4893 /**
4894  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4895  *      @x:     completion structure
4896  *
4897  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4898  *               1 if there are no waiters.
4899  *
4900  */
4901 bool completion_done(struct completion *x)
4902 {
4903         int ret = 1;
4904
4905         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4906         if (!x->done)
4907                 ret = 0;
4908         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4909         return ret;
4910 }
4911 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4912
4913 static long __sched
4914 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4915 {
4916         unsigned long flags;
4917         wait_queue_t wait;
4918
4919         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4920
4921         __set_current_state(state);
4922
4923         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4924         __add_wait_queue(q, &wait);
4925         spin_unlock(&q->lock);
4926         timeout = schedule_timeout(timeout);
4927         spin_lock_irq(&q->lock);
4928         __remove_wait_queue(q, &wait);
4929         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4930
4931         return timeout;
4932 }
4933
4934 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4935 {
4936         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4937 }
4938 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4939
4940 long __sched
4941 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4942 {
4943         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4944 }
4945 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4946
4947 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4948 {
4949         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4950 }
4951 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4952
4953 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4954 {
4955         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4956 }
4957 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4958
4959 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4960
4961 /*
4962  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4963  * @p: task
4964  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4965  *
4966  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4967  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4968  *
4969  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4970  */
4971 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4972 {
4973         unsigned long flags;
4974         int oldprio, on_rq, running;
4975         struct rq *rq;
4976         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4977
4978         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4979
4980         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4981         update_rq_clock(rq);
4982
4983         oldprio = p->prio;
4984         on_rq = p->se.on_rq;
4985         running = task_current(rq, p);
4986         if (on_rq)
4987                 dequeue_task(rq, p, 0);
4988         if (running)
4989                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4990
4991         if (rt_prio(prio))
4992                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4993         else
4994                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4995
4996         p->prio = prio;
4997
4998         if (running)
4999                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5000         if (on_rq) {
5001                 enqueue_task(rq, p, 0);
5002
5003                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5004         }
5005         task_rq_unlock(rq, &flags);
5006 }
5007
5008 #endif
5009
5010 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5011 {
5012         int old_prio, delta, on_rq;
5013         unsigned long flags;
5014         struct rq *rq;
5015
5016         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5017                 return;
5018         /*
5019          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5020          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5021          */
5022         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5023         update_rq_clock(rq);
5024         /*
5025          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5026          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5027          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5028          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5029          */
5030         if (task_has_rt_policy(p)) {
5031                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5032                 goto out_unlock;
5033         }
5034         on_rq = p->se.on_rq;
5035         if (on_rq)
5036                 dequeue_task(rq, p, 0);
5037
5038         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5039         set_load_weight(p);
5040         old_prio = p->prio;
5041         p->prio = effective_prio(p);
5042         delta = p->prio - old_prio;
5043
5044         if (on_rq) {
5045                 enqueue_task(rq, p, 0);
5046                 /*
5047                  * If the task increased its priority or is running and
5048                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5049                  */
5050                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5051                         resched_task(rq->curr);
5052         }
5053 out_unlock:
5054         task_rq_unlock(rq, &flags);
5055 }
5056 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5057
5058 /*
5059  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5060  * @p: task
5061  * @nice: nice value
5062  */
5063 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5064 {
5065         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5066         int nice_rlim = 20 - nice;
5067
5068         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5069                 capable(CAP_SYS_NICE));
5070 }
5071
5072 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5073
5074 /*
5075  * sys_nice - change the priority of the current process.
5076  * @increment: priority increment
5077  *
5078  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5079  * does similar things.
5080  */
5081 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5082 {
5083         long nice, retval;
5084
5085         /*
5086          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5087          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5088          * and we have a single winner.
5089          */
5090         if (increment < -40)
5091                 increment = -40;
5092         if (increment > 40)
5093                 increment = 40;
5094
5095         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5096         if (nice < -20)
5097                 nice = -20;
5098         if (nice > 19)
5099                 nice = 19;
5100
5101         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5102                 return -EPERM;
5103
5104         retval = security_task_setnice(current, nice);
5105         if (retval)
5106                 return retval;
5107
5108         set_user_nice(current, nice);
5109         return 0;
5110 }
5111
5112 #endif
5113
5114 /**
5115  * task_prio - return the priority value of a given task.
5116  * @p: the task in question.
5117  *
5118  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5119  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5120  * around 0, value goes from -16 to +15.
5121  */
5122 int task_prio(const struct task_struct *p)
5123 {
5124         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5125 }
5126
5127 /**
5128  * task_nice - return the nice value of a given task.
5129  * @p: the task in question.
5130  */
5131 int task_nice(const struct task_struct *p)
5132 {
5133         return TASK_NICE(p);
5134 }
5135 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5136
5137 /**
5138  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5139  * @cpu: the processor in question.
5140  */
5141 int idle_cpu(int cpu)
5142 {
5143         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5144 }
5145
5146 /**
5147  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5148  * @cpu: the processor in question.
5149  */
5150 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5151 {
5152         return cpu_rq(cpu)->idle;
5153 }
5154
5155 /**
5156  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5157  * @pid: the pid in question.
5158  */
5159 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5160 {
5161         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5162 }
5163
5164 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5165 static void
5166 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5167 {
5168         BUG_ON(p->se.on_rq);
5169
5170         p->policy = policy;
5171         switch (p->policy) {
5172         case SCHED_NORMAL:
5173         case SCHED_BATCH:
5174         case SCHED_IDLE:
5175                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5176                 break;
5177         case SCHED_FIFO:
5178         case SCHED_RR:
5179                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5180                 break;
5181         }
5182
5183         p->rt_priority = prio;
5184         p->normal_prio = normal_prio(p);
5185         /* we are holding p->pi_lock already */
5186         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5187         set_load_weight(p);
5188 }
5189
5190 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5191                                 struct sched_param *param, bool user)
5192 {
5193         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5194         unsigned long flags;
5195         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5196         struct rq *rq;
5197
5198         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5199         BUG_ON(in_interrupt());
5200 recheck:
5201         /* double check policy once rq lock held */
5202         if (policy < 0)
5203                 policy = oldpolicy = p->policy;
5204         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5205                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5206                         policy != SCHED_IDLE)
5207                 return -EINVAL;
5208         /*
5209          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5210          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5211          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5212          */
5213         if (param->sched_priority < 0 ||
5214             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5215             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5216                 return -EINVAL;
5217         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5218                 return -EINVAL;
5219
5220         /*
5221          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5222          */
5223         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5224                 if (rt_policy(policy)) {
5225                         unsigned long rlim_rtprio;
5226
5227                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5228                                 return -ESRCH;
5229                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5230                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5231
5232                         /* can't set/change the rt policy */
5233                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5234                                 return -EPERM;
5235
5236                         /* can't increase priority */
5237                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5238                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5239                                 return -EPERM;
5240                 }
5241                 /*
5242                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5243                  * move out of SCHED_IDLE either:
5244                  */
5245                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5246                         return -EPERM;
5247
5248                 /* can't change other user's priorities */
5249                 if ((current->euid != p->euid) &&
5250                     (current->euid != p->uid))
5251                         return -EPERM;
5252         }
5253
5254         if (user) {
5255 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5256                 /*
5257                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5258                  * assigned.
5259                  */
5260                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5261                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5262                         return -EPERM;
5263 #endif
5264
5265                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5266                 if (retval)
5267                         return retval;
5268         }
5269
5270         /*
5271          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5272          * changing the priority of the task:
5273          */
5274         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5275         /*
5276          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5277          * runqueue lock must be held.
5278          */
5279         rq = __task_rq_lock(p);
5280         /* recheck policy now with rq lock held */
5281         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5282                 policy = oldpolicy = -1;
5283                 __task_rq_unlock(rq);
5284                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5285                 goto recheck;
5286         }
5287         update_rq_clock(rq);
5288         on_rq = p->se.on_rq;
5289         running = task_current(rq, p);
5290         if (on_rq)
5291                 deactivate_task(rq, p, 0);
5292         if (running)
5293                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5294
5295         oldprio = p->prio;
5296         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5297
5298         if (running)
5299                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5300         if (on_rq) {
5301                 activate_task(rq, p, 0);
5302
5303                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5304         }
5305         __task_rq_unlock(rq);
5306         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5307
5308         rt_mutex_adjust_pi(p);
5309
5310         return 0;
5311 }
5312
5313 /**
5314  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5315  * @p: the task in question.
5316  * @policy: new policy.
5317  * @param: structure containing the new RT priority.
5318  *
5319  * NOTE that the task may be already dead.
5320  */
5321 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5322                        struct sched_param *param)
5323 {
5324         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5325 }
5326 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5327
5328 /**
5329  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5330  * @p: the task in question.
5331  * @policy: new policy.
5332  * @param: structure containing the new RT priority.
5333  *
5334  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5335  * current context has permission.  For example, this is needed in
5336  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5337  * but our caller might not have that capability.
5338  */
5339 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5340                                struct sched_param *param)
5341 {
5342         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5343 }
5344
5345 static int
5346 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5347 {
5348         struct sched_param lparam;
5349         struct task_struct *p;
5350         int retval;
5351
5352         if (!param || pid < 0)
5353                 return -EINVAL;
5354         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5355                 return -EFAULT;
5356
5357         rcu_read_lock();
5358         retval = -ESRCH;
5359         p = find_process_by_pid(pid);
5360         if (p != NULL)
5361                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5362         rcu_read_unlock();
5363
5364         return retval;
5365 }
5366
5367 /**
5368  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5369  * @pid: the pid in question.
5370  * @policy: new policy.
5371  * @param: structure containing the new RT priority.
5372  */
5373 asmlinkage long
5374 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5375 {
5376         /* negative values for policy are not valid */
5377         if (policy < 0)
5378                 return -EINVAL;
5379
5380         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5381 }
5382
5383 /**
5384  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5385  * @pid: the pid in question.
5386  * @param: structure containing the new RT priority.
5387  */
5388 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5389 {
5390         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5391 }
5392
5393 /**
5394  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5395  * @pid: the pid in question.
5396  */
5397 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5398 {
5399         struct task_struct *p;
5400         int retval;
5401
5402         if (pid < 0)
5403                 return -EINVAL;
5404
5405         retval = -ESRCH;
5406         read_lock(&tasklist_lock);
5407         p = find_process_by_pid(pid);
5408         if (p) {
5409                 retval = security_task_getscheduler(p);
5410                 if (!retval)
5411                         retval = p->policy;
5412         }
5413         read_unlock(&tasklist_lock);
5414         return retval;
5415 }
5416
5417 /**
5418  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5419  * @pid: the pid in question.
5420  * @param: structure containing the RT priority.
5421  */
5422 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5423 {
5424         struct sched_param lp;
5425         struct task_struct *p;
5426         int retval;
5427
5428         if (!param || pid < 0)
5429                 return -EINVAL;
5430
5431         read_lock(&tasklist_lock);
5432         p = find_process_by_pid(pid);
5433         retval = -ESRCH;
5434         if (!p)
5435                 goto out_unlock;
5436
5437         retval = security_task_getscheduler(p);
5438         if (retval)
5439                 goto out_unlock;
5440
5441         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5442         read_unlock(&tasklist_lock);
5443
5444         /*
5445          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5446          */
5447         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5448
5449         return retval;
5450
5451 out_unlock:
5452         read_unlock(&tasklist_lock);
5453         return retval;
5454 }
5455
5456 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5457 {
5458         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5459         struct task_struct *p;
5460         int retval;
5461
5462         get_online_cpus();
5463         read_lock(&tasklist_lock);
5464
5465         p = find_process_by_pid(pid);
5466         if (!p) {
5467                 read_unlock(&tasklist_lock);
5468                 put_online_cpus();
5469                 return -ESRCH;
5470         }
5471
5472         /*
5473          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5474          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5475          * usage count and then drop tasklist_lock.
5476          */
5477         get_task_struct(p);
5478         read_unlock(&tasklist_lock);
5479
5480         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5481                 retval = -ENOMEM;
5482                 goto out_put_task;
5483         }
5484         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5485                 retval = -ENOMEM;
5486                 goto out_free_cpus_allowed;
5487         }
5488         retval = -EPERM;
5489         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5490                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5491                 goto out_unlock;
5492
5493         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5494         if (retval)
5495                 goto out_unlock;
5496
5497         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5498         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5499  again:
5500         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5501
5502         if (!retval) {
5503                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5504                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5505                         /*
5506                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5507                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5508                          * cpuset's cpus_allowed
5509                          */
5510                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5511                         goto again;
5512                 }
5513         }
5514 out_unlock:
5515         free_cpumask_var(new_mask);
5516 out_free_cpus_allowed:
5517         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5518 out_put_task:
5519         put_task_struct(p);
5520         put_online_cpus();
5521         return retval;
5522 }
5523
5524 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5525                              struct cpumask *new_mask)
5526 {
5527         if (len < cpumask_size())
5528                 cpumask_clear(new_mask);
5529         else if (len > cpumask_size())
5530                 len = cpumask_size();
5531
5532         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5533 }
5534
5535 /**
5536  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5537  * @pid: pid of the process
5538  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5539  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5540  */
5541 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5542                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5543 {
5544         cpumask_var_t new_mask;
5545         int retval;
5546
5547         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5548                 return -ENOMEM;
5549
5550         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5551         if (retval == 0)
5552                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5553         free_cpumask_var(new_mask);
5554         return retval;
5555 }
5556
5557 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5558 {
5559         struct task_struct *p;
5560         int retval;
5561
5562         get_online_cpus();
5563         read_lock(&tasklist_lock);
5564
5565         retval = -ESRCH;
5566         p = find_process_by_pid(pid);
5567         if (!p)
5568                 goto out_unlock;
5569
5570         retval = security_task_getscheduler(p);
5571         if (retval)
5572                 goto out_unlock;
5573
5574         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5575
5576 out_unlock:
5577         read_unlock(&tasklist_lock);
5578         put_online_cpus();
5579
5580         return retval;
5581 }
5582
5583 /**
5584  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5585  * @pid: pid of the process
5586  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5587  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5588  */
5589 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5590                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5591 {
5592         int ret;
5593         cpumask_var_t mask;
5594
5595         if (len < cpumask_size())
5596                 return -EINVAL;
5597
5598         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5599                 return -ENOMEM;
5600
5601         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5602         if (ret == 0) {
5603                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5604                         ret = -EFAULT;
5605                 else
5606                         ret = cpumask_size();
5607         }
5608         free_cpumask_var(mask);
5609
5610         return ret;
5611 }
5612
5613 /**
5614  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5615  *
5616  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5617  * other threads running on this CPU then this function will return.
5618  */
5619 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5620 {
5621         struct rq *rq = this_rq_lock();
5622
5623         schedstat_inc(rq, yld_count);
5624         current->sched_class->yield_task(rq);
5625
5626         /*
5627          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5628          * no need to preempt or enable interrupts:
5629          */
5630         __release(rq->lock);
5631         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5632         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5633         preempt_enable_no_resched();
5634
5635         schedule();
5636
5637         return 0;
5638 }
5639
5640 static void __cond_resched(void)
5641 {
5642 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5643         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5644 #endif
5645         /*
5646          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5647          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5648          * cond_resched() call.
5649          */
5650         do {
5651                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5652                 schedule();
5653                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5654         } while (need_resched());
5655 }
5656
5657 int __sched _cond_resched(void)
5658 {
5659         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5660                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5661                 __cond_resched();
5662                 return 1;
5663         }
5664         return 0;
5665 }
5666 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5667
5668 /*
5669  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5670  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5671  *
5672  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5673  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5674  * spin_unlock(), once by hand).
5675  */
5676 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5677 {
5678         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5679         int ret = 0;
5680
5681         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5682                 spin_unlock(lock);
5683                 if (resched && need_resched())
5684                         __cond_resched();
5685                 else
5686                         cpu_relax();
5687                 ret = 1;
5688                 spin_lock(lock);
5689         }
5690         return ret;
5691 }
5692 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5693
5694 int __sched cond_resched_softirq(void)
5695 {
5696         BUG_ON(!in_softirq());
5697
5698         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5699                 local_bh_enable();
5700                 __cond_resched();
5701                 local_bh_disable();
5702                 return 1;
5703         }
5704         return 0;
5705 }
5706 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5707
5708 /**
5709  * yield - yield the current processor to other threads.
5710  *
5711  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5712  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5713  */
5714 void __sched yield(void)
5715 {
5716         set_current_state(TASK_RUNNING);
5717         sys_sched_yield();
5718 }
5719 EXPORT_SYMBOL(yield);
5720
5721 /*
5722  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5723  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5724  *
5725  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5726  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5727  */
5728 void __sched io_schedule(void)
5729 {
5730         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5731
5732         delayacct_blkio_start();
5733         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5734         schedule();
5735         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5736         delayacct_blkio_end();
5737 }
5738 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5739
5740 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5741 {
5742         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5743         long ret;
5744
5745         delayacct_blkio_start();
5746         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5747         ret = schedule_timeout(timeout);
5748         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5749         delayacct_blkio_end();
5750         return ret;
5751 }
5752
5753 /**
5754  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5755  * @policy: scheduling class.
5756  *
5757  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5758  * by a given scheduling class.
5759  */
5760 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5761 {
5762         int ret = -EINVAL;
5763
5764         switch (policy) {
5765         case SCHED_FIFO:
5766         case SCHED_RR:
5767                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5768                 break;
5769         case SCHED_NORMAL:
5770         case SCHED_BATCH:
5771         case SCHED_IDLE:
5772                 ret = 0;
5773                 break;
5774         }
5775         return ret;
5776 }
5777
5778 /**
5779  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5780  * @policy: scheduling class.
5781  *
5782  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5783  * by a given scheduling class.
5784  */
5785 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5786 {
5787         int ret = -EINVAL;
5788
5789         switch (policy) {
5790         case SCHED_FIFO:
5791         case SCHED_RR:
5792                 ret = 1;
5793                 break;
5794         case SCHED_NORMAL:
5795         case SCHED_BATCH:
5796         case SCHED_IDLE:
5797                 ret = 0;
5798         }
5799         return ret;
5800 }
5801
5802 /**
5803  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5804  * @pid: pid of the process.
5805  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5806  *
5807  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5808  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5809  */
5810 asmlinkage
5811 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5812 {
5813         struct task_struct *p;
5814         unsigned int time_slice;
5815         int retval;
5816         struct timespec t;
5817
5818         if (pid < 0)
5819                 return -EINVAL;
5820
5821         retval = -ESRCH;
5822         read_lock(&tasklist_lock);
5823         p = find_process_by_pid(pid);
5824         if (!p)
5825                 goto out_unlock;
5826
5827         retval = security_task_getscheduler(p);
5828         if (retval)
5829                 goto out_unlock;
5830
5831         /*
5832          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5833          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5834          */
5835         time_slice = 0;
5836         if (p->policy == SCHED_RR) {
5837                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5838         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5839                 struct sched_entity *se = &p->se;
5840                 unsigned long flags;
5841                 struct rq *rq;
5842
5843                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5844                 if (rq->cfs.load.weight)
5845                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5846                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5847         }
5848         read_unlock(&tasklist_lock);
5849         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5850         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5851         return retval;
5852
5853 out_unlock:
5854         read_unlock(&tasklist_lock);
5855         return retval;
5856 }
5857
5858 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5859
5860 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5861 {
5862         unsigned long free = 0;
5863         unsigned state;
5864
5865         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5866         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5867                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5868 #if BITS_PER_LONG == 32
5869         if (state == TASK_RUNNING)
5870                 printk(KERN_CONT " running  ");
5871         else
5872                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5873 #else
5874         if (state == TASK_RUNNING)
5875                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5876         else
5877                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5878 #endif
5879 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5880         {
5881                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5882                 while (!*n)
5883                         n++;
5884                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5885         }
5886 #endif
5887         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5888                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5889
5890         show_stack(p, NULL);
5891 }
5892
5893 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5894 {
5895         struct task_struct *g, *p;
5896
5897 #if BITS_PER_LONG == 32
5898         printk(KERN_INFO
5899                 "  task                PC stack   pid father\n");
5900 #else
5901         printk(KERN_INFO
5902                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5903 #endif
5904         read_lock(&tasklist_lock);
5905         do_each_thread(g, p) {
5906                 /*
5907                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5908                  * console might take alot of time:
5909                  */
5910                 touch_nmi_watchdog();
5911                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5912                         sched_show_task(p);
5913         } while_each_thread(g, p);
5914
5915         touch_all_softlockup_watchdogs();
5916
5917 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5918         sysrq_sched_debug_show();
5919 #endif
5920         read_unlock(&tasklist_lock);
5921         /*
5922          * Only show locks if all tasks are dumped:
5923          */
5924         if (state_filter == -1)
5925                 debug_show_all_locks();
5926 }
5927
5928 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5929 {
5930         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5931 }
5932
5933 /**
5934  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5935  * @idle: task in question
5936  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5937  *
5938  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5939  * flag, to make booting more robust.
5940  */
5941 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5942 {
5943         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5944         unsigned long flags;
5945
5946         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5947
5948         __sched_fork(idle);
5949         idle->se.exec_start = sched_clock();
5950
5951         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5952         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
5953         __set_task_cpu(idle, cpu);
5954
5955         rq->curr = rq->idle = idle;
5956 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5957         idle->oncpu = 1;
5958 #endif
5959         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5960
5961         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5962 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5963         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5964 #else
5965         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5966 #endif
5967         /*
5968          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5969          */
5970         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5971         ftrace_graph_init_task(idle);
5972 }
5973
5974 /*
5975  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5976  * indicates which cpus entered this state. This is used
5977  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5978  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5979  * always be CPU_BITS_NONE.
5980  */
5981 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
5982
5983 /*
5984  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5985  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5986  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5987  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5988  * number of CPUs.
5989  *
5990  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5991  */
5992 static inline void sched_init_granularity(void)
5993 {
5994         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5995         const unsigned long limit = 200000000;
5996
5997         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5998         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5999                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6000
6001         sysctl_sched_latency *= factor;
6002         if (sysctl_sched_latency > limit)
6003                 sysctl_sched_latency = limit;
6004
6005         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6006
6007         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6008 }
6009
6010 #ifdef CONFIG_SMP
6011 /*
6012  * This is how migration works:
6013  *
6014  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6015  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6016  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6017  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6018  *    thread off the CPU)
6019  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6020  *    task is still in the wrong runqueue.
6021  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6022  *    it and puts it into the right queue.
6023  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6024  * 7) we wake up and the migration is done.
6025  */
6026
6027 /*
6028  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6029  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6030  * is removed from the allowed bitmask.
6031  *
6032  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6033  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6034  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6035  */
6036 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6037 {
6038         struct migration_req req;
6039         unsigned long flags;
6040         struct rq *rq;
6041         int ret = 0;
6042
6043         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6044         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6045                 ret = -EINVAL;
6046                 goto out;
6047         }
6048
6049         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6050                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6051                 ret = -EINVAL;
6052                 goto out;
6053         }
6054
6055         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6056                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6057         else {
6058                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6059                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6060         }
6061
6062         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6063         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6064                 goto out;
6065
6066         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6067                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6068                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6069                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6070                 wait_for_completion(&req.done);
6071                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6072                 return 0;
6073         }
6074 out:
6075         task_rq_unlock(rq, &flags);
6076
6077         return ret;
6078 }
6079 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6080
6081 /*
6082  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6083  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6084  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6085  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6086  *
6087  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6088  * as the task is no longer on this CPU.
6089  *
6090  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6091  */
6092 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6093 {
6094         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6095         int ret = 0, on_rq;
6096
6097         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6098                 return ret;
6099
6100         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6101         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6102
6103         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6104         /* Already moved. */
6105         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6106                 goto done;
6107         /* Affinity changed (again). */
6108         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6109                 goto fail;
6110
6111         on_rq = p->se.on_rq;
6112         if (on_rq)
6113                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6114
6115         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6116         if (on_rq) {
6117                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6118                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6119         }
6120 done:
6121         ret = 1;
6122 fail:
6123         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6124         return ret;
6125 }
6126
6127 /*
6128  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6129  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6130  * another runqueue.
6131  */
6132 static int migration_thread(void *data)
6133 {
6134         int cpu = (long)data;
6135         struct rq *rq;
6136
6137         rq = cpu_rq(cpu);
6138         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6139
6140         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6141         while (!kthread_should_stop()) {
6142                 struct migration_req *req;
6143                 struct list_head *head;
6144
6145                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6146
6147                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6148                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6149                         goto wait_to_die;
6150                 }
6151
6152                 if (rq->active_balance) {
6153                         active_load_balance(rq, cpu);
6154                         rq->active_balance = 0;
6155                 }
6156
6157                 head = &rq->migration_queue;
6158
6159                 if (list_empty(head)) {
6160                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6161                         schedule();
6162                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6163                         continue;
6164                 }
6165                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6166                 list_del_init(head->next);
6167
6168                 spin_unlock(&rq->lock);
6169                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6170                 local_irq_enable();
6171
6172                 complete(&req->done);
6173         }
6174         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6175         return 0;
6176
6177 wait_to_die:
6178         /* Wait for kthread_stop */
6179         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6180         while (!kthread_should_stop()) {
6181                 schedule();
6182                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6183         }
6184         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6185         return 0;
6186 }
6187
6188 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6189
6190 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6191 {
6192         int ret;
6193
6194         local_irq_disable();
6195         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6196         local_irq_enable();
6197         return ret;
6198 }
6199
6200 /*
6201  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6202  */
6203 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6204 {
6205         int dest_cpu;
6206         /* FIXME: Use cpumask_of_node here. */
6207         cpumask_t _nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6208         const struct cpumask *nodemask = &_nodemask;
6209
6210 again:
6211         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6212         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6213                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6214                         goto move;
6215
6216         /* Any allowed, online CPU? */
6217         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6218         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6219                 goto move;
6220
6221         /* No more Mr. Nice Guy. */
6222         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6223                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6224                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6225
6226                 /*
6227                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6228                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6229                  * leave kernel.
6230                  */
6231                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6232                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6233                                "longer affine to cpu%d\n",
6234                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6235                 }
6236         }
6237
6238 move:
6239         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6240         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6241                 goto again;
6242 }
6243
6244 /*
6245  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6246  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6247  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6248  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6249  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6250  */
6251 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6252 {
6253         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6254         unsigned long flags;
6255
6256         local_irq_save(flags);
6257         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6258         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6259         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6260         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6261         local_irq_restore(flags);
6262 }
6263
6264 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6265 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6266 {
6267         struct task_struct *p, *t;
6268
6269         read_lock(&tasklist_lock);
6270
6271         do_each_thread(t, p) {
6272                 if (p == current)
6273                         continue;
6274
6275                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6276                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6277         } while_each_thread(t, p);
6278
6279         read_unlock(&tasklist_lock);
6280 }
6281
6282 /*
6283  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6284  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6285  * Used by CPU offline code.
6286  */
6287 void sched_idle_next(void)
6288 {
6289         int this_cpu = smp_processor_id();
6290         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6291         struct task_struct *p = rq->idle;
6292         unsigned long flags;
6293
6294         /* cpu has to be offline */
6295         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6296
6297         /*
6298          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6299          * and interrupts disabled on the current cpu.
6300          */
6301         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6302
6303         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6304
6305         update_rq_clock(rq);
6306         activate_task(rq, p, 0);
6307
6308         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6309 }
6310
6311 /*
6312  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6313  * offline.
6314  */
6315 void idle_task_exit(void)
6316 {
6317         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6318
6319         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6320
6321         if (mm != &init_mm)
6322                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6323         mmdrop(mm);
6324 }
6325
6326 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6327 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6328 {
6329         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6330
6331         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6332         BUG_ON(!p->exit_state);
6333
6334         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6335         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6336
6337         get_task_struct(p);
6338
6339         /*
6340          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6341          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6342          * fine.
6343          */
6344         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6345         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6346         spin_lock_irq(&rq->lock);
6347
6348         put_task_struct(p);
6349 }
6350
6351 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6352 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6353 {
6354         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6355         struct task_struct *next;
6356
6357         for ( ; ; ) {
6358                 if (!rq->nr_running)
6359                         break;
6360                 update_rq_clock(rq);
6361                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6362                 if (!next)
6363                         break;
6364                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6365                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6366
6367         }
6368 }
6369 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6370
6371 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6372
6373 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6374         {
6375                 .procname       = "sched_domain",
6376                 .mode           = 0555,
6377         },
6378         {0, },
6379 };
6380
6381 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6382         {
6383                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6384                 .procname       = "kernel",
6385                 .mode           = 0555,
6386                 .child          = sd_ctl_dir,
6387         },
6388         {0, },
6389 };
6390
6391 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6392 {
6393         struct ctl_table *entry =
6394                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6395
6396         return entry;
6397 }
6398
6399 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6400 {
6401         struct ctl_table *entry;
6402
6403         /*
6404          * In the intermediate directories, both the child directory and
6405          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6406          * will always be set. In the lowest directory the names are
6407          * static strings and all have proc handlers.
6408          */
6409         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6410                 if (entry->child)
6411                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6412                 if (entry->proc_handler == NULL)
6413                         kfree(entry->procname);
6414         }
6415
6416         kfree(*tablep);
6417         *tablep = NULL;
6418 }
6419
6420 static void
6421 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6422                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6423                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6424 {
6425         entry->procname = procname;
6426         entry->data = data;
6427         entry->maxlen = maxlen;
6428         entry->mode = mode;
6429         entry->proc_handler = proc_handler;
6430 }
6431
6432 static struct ctl_table *
6433 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6434 {
6435         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6436
6437         if (table == NULL)
6438                 return NULL;
6439
6440         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6441                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6442         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6443                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6444         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6445                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6446         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6447                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6448         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6449                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6450         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6451                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6452         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6453                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6454         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6455                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6456         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6457                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6458         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6459                 &sd->cache_nice_tries,
6460                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6461         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6462                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6463         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6464                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6465         /* &table[12] is terminator */
6466
6467         return table;
6468 }
6469
6470 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6471 {
6472         struct ctl_table *entry, *table;
6473         struct sched_domain *sd;
6474         int domain_num = 0, i;
6475         char buf[32];
6476
6477         for_each_domain(cpu, sd)
6478                 domain_num++;
6479         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6480         if (table == NULL)
6481                 return NULL;
6482
6483         i = 0;
6484         for_each_domain(cpu, sd) {
6485                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6486                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6487                 entry->mode = 0555;
6488                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6489                 entry++;
6490                 i++;
6491         }
6492         return table;
6493 }
6494
6495 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6496 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6497 {
6498         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6499         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6500         char buf[32];
6501
6502         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6503         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6504
6505         if (entry == NULL)
6506                 return;
6507
6508         for_each_online_cpu(i) {
6509                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6510                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6511                 entry->mode = 0555;
6512                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6513                 entry++;
6514         }
6515
6516         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6517         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6518 }
6519
6520 /* may be called multiple times per register */
6521 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6522 {
6523         if (sd_sysctl_header)
6524                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6525         sd_sysctl_header = NULL;
6526         if (sd_ctl_dir[0].child)
6527                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6528 }
6529 #else
6530 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6531 {
6532 }
6533 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6534 {
6535 }
6536 #endif
6537
6538 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6539 {
6540         if (!rq->online) {
6541                 const struct sched_class *class;
6542
6543                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6544                 rq->online = 1;
6545
6546                 for_each_class(class) {
6547                         if (class->rq_online)
6548                                 class->rq_online(rq);
6549                 }
6550         }
6551 }
6552
6553 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6554 {
6555         if (rq->online) {
6556                 const struct sched_class *class;
6557
6558                 for_each_class(class) {
6559                         if (class->rq_offline)
6560                                 class->rq_offline(rq);
6561                 }
6562
6563                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6564                 rq->online = 0;
6565         }
6566 }
6567
6568 /*
6569  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6570  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6571  */
6572 static int __cpuinit
6573 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6574 {
6575         struct task_struct *p;
6576         int cpu = (long)hcpu;
6577         unsigned long flags;
6578         struct rq *rq;
6579
6580         switch (action) {
6581
6582         case CPU_UP_PREPARE:
6583         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6584                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6585                 if (IS_ERR(p))
6586                         return NOTIFY_BAD;
6587                 kthread_bind(p, cpu);
6588                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6589                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6590                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6591                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6592                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6593                 break;
6594
6595         case CPU_ONLINE:
6596         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6597                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6598                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6599
6600                 /* Update our root-domain */
6601                 rq = cpu_rq(cpu);
6602                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6603                 if (rq->rd) {
6604                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6605
6606                         set_rq_online(rq);
6607                 }
6608                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6609                 break;
6610
6611 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6612         case CPU_UP_CANCELED:
6613         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6614                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6615                         break;
6616                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6617                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6618                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6619                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6620                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6621                 break;
6622
6623         case CPU_DEAD:
6624         case CPU_DEAD_FROZEN:
6625                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6626                 migrate_live_tasks(cpu);
6627                 rq = cpu_rq(cpu);
6628                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6629                 rq->migration_thread = NULL;
6630                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6631                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6632                 update_rq_clock(rq);
6633                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6634                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6635                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6636                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6637                 migrate_dead_tasks(cpu);
6638                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6639                 cpuset_unlock();
6640                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6641                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6642
6643                 /*
6644                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6645                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6646                  * the requestors.
6647                  */
6648                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6649                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6650                         struct migration_req *req;
6651
6652                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6653                                          struct migration_req, list);
6654                         list_del_init(&req->list);
6655                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6656                         complete(&req->done);
6657                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6658                 }
6659                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6660                 break;
6661
6662         case CPU_DYING:
6663         case CPU_DYING_FROZEN:
6664                 /* Update our root-domain */
6665                 rq = cpu_rq(cpu);
6666                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6667                 if (rq->rd) {
6668                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6669                         set_rq_offline(rq);
6670                 }
6671                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6672                 break;
6673 #endif
6674         }
6675         return NOTIFY_OK;
6676 }
6677
6678 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6679  * happens before everything else.
6680  */
6681 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6682         .notifier_call = migration_call,
6683         .priority = 10
6684 };
6685
6686 static int __init migration_init(void)
6687 {
6688         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6689         int err;
6690
6691         /* Start one for the boot CPU: */
6692         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6693         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6694         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6695         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6696
6697         return err;
6698 }
6699 early_initcall(migration_init);
6700 #endif
6701
6702 #ifdef CONFIG_SMP
6703
6704 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6705
6706 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6707                                   struct cpumask *groupmask)
6708 {
6709         struct sched_group *group = sd->groups;
6710         char str[256];
6711
6712         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6713         cpumask_clear(groupmask);
6714
6715         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6716
6717         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6718                 printk("does not load-balance\n");
6719                 if (sd->parent)
6720                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6721                                         " has parent");
6722                 return -1;
6723         }
6724
6725         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6726
6727         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6728                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6729                                 "CPU%d\n", cpu);
6730         }
6731         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6732                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6733                                 " CPU%d\n", cpu);
6734         }
6735
6736         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6737         do {
6738                 if (!group) {
6739                         printk("\n");
6740                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6741                         break;
6742                 }
6743
6744                 if (!group->__cpu_power) {
6745                         printk(KERN_CONT "\n");
6746                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6747                                         "set\n");
6748                         break;
6749                 }
6750
6751                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6752                         printk(KERN_CONT "\n");
6753                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6754                         break;
6755                 }
6756
6757                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6758                         printk(KERN_CONT "\n");
6759                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6760                         break;
6761                 }
6762
6763                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6764
6765                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6766                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6767
6768                 group = group->next;
6769         } while (group != sd->groups);
6770         printk(KERN_CONT "\n");
6771
6772         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6773                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6774
6775         if (sd->parent &&
6776             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6777                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6778                         "of domain->span\n");
6779         return 0;
6780 }
6781
6782 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6783 {
6784         cpumask_var_t groupmask;
6785         int level = 0;
6786
6787         if (!sd) {
6788                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6789                 return;
6790         }
6791
6792         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6793
6794         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6795                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6796                 return;
6797         }
6798
6799         for (;;) {
6800                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6801                         break;
6802                 level++;
6803                 sd = sd->parent;
6804                 if (!sd)
6805                         break;
6806         }
6807         free_cpumask_var(groupmask);
6808 }
6809 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6810 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6811 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6812
6813 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6814 {
6815         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6816                 return 1;
6817
6818         /* Following flags need at least 2 groups */
6819         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6820                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6821                          SD_BALANCE_FORK |
6822                          SD_BALANCE_EXEC |
6823                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6824                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6825                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6826                         return 0;
6827         }
6828
6829         /* Following flags don't use groups */
6830         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6831                          SD_WAKE_AFFINE |
6832                          SD_WAKE_BALANCE))
6833                 return 0;
6834
6835         return 1;
6836 }
6837
6838 static int
6839 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6840 {
6841         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6842
6843         if (sd_degenerate(parent))
6844                 return 1;
6845
6846         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6847                 return 0;
6848
6849         /* Does parent contain flags not in child? */
6850         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6851         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6852                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6853         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6854         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6855                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6856                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6857                                 SD_BALANCE_FORK |
6858                                 SD_BALANCE_EXEC |
6859                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6860                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6861                 if (nr_node_ids == 1)
6862                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6863         }
6864         if (~cflags & pflags)
6865                 return 0;
6866
6867         return 1;
6868 }
6869
6870 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6871 {
6872         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6873
6874         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6875         free_cpumask_var(rd->online);
6876         free_cpumask_var(rd->span);
6877         kfree(rd);
6878 }
6879
6880 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6881 {
6882         unsigned long flags;
6883
6884         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6885
6886         if (rq->rd) {
6887                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6888
6889                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6890                         set_rq_offline(rq);
6891
6892                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6893
6894                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6895                         free_rootdomain(old_rd);
6896         }
6897
6898         atomic_inc(&rd->refcount);
6899         rq->rd = rd;
6900
6901         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6902         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
6903                 set_rq_online(rq);
6904
6905         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6906 }
6907
6908 static int init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6909 {
6910         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6911
6912         if (bootmem) {
6913                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
6914                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
6915                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
6916                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
6917                 return 0;
6918         }
6919
6920         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6921                 goto free_rd;
6922         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6923                 goto free_span;
6924         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6925                 goto free_online;
6926
6927         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
6928                 goto free_rto_mask;
6929         return 0;
6930
6931 free_rto_mask:
6932         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6933 free_online:
6934         free_cpumask_var(rd->online);
6935 free_span:
6936         free_cpumask_var(rd->span);
6937 free_rd:
6938         kfree(rd);
6939         return -ENOMEM;
6940 }
6941
6942 static void init_defrootdomain(void)
6943 {
6944         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
6945
6946         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6947 }
6948
6949 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6950 {
6951         struct root_domain *rd;
6952
6953         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6954         if (!rd)
6955                 return NULL;
6956
6957         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
6958                 kfree(rd);
6959                 return NULL;
6960         }
6961
6962         return rd;
6963 }
6964
6965 /*
6966  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6967  * hold the hotplug lock.
6968  */
6969 static void
6970 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6971 {
6972         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6973         struct sched_domain *tmp;
6974
6975         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6976         for (tmp = sd; tmp; ) {
6977                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6978                 if (!parent)
6979                         break;
6980
6981                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6982                         tmp->parent = parent->parent;
6983                         if (parent->parent)
6984                                 parent->parent->child = tmp;
6985                 } else
6986                         tmp = tmp->parent;
6987         }
6988
6989         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6990                 sd = sd->parent;
6991                 if (sd)
6992                         sd->child = NULL;
6993         }
6994
6995         sched_domain_debug(sd, cpu);
6996
6997         rq_attach_root(rq, rd);
6998         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6999 }
7000
7001 /* cpus with isolated domains */
7002 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7003
7004 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7005 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7006 {
7007         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7008         return 1;
7009 }
7010
7011 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7012
7013 /*
7014  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7015  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7016  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7017  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7018  *
7019  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7020  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7021  * and ->cpu_power to 0.
7022  */
7023 static void
7024 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7025                         const struct cpumask *cpu_map,
7026                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7027                                         struct sched_group **sg,
7028                                         struct cpumask *tmpmask),
7029                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7030 {
7031         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7032         int i;
7033
7034         cpumask_clear(covered);
7035
7036         for_each_cpu(i, span) {
7037                 struct sched_group *sg;
7038                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7039                 int j;
7040
7041                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7042                         continue;
7043
7044                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7045                 sg->__cpu_power = 0;
7046
7047                 for_each_cpu(j, span) {
7048                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7049                                 continue;
7050
7051                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7052                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7053                 }
7054                 if (!first)
7055                         first = sg;
7056                 if (last)
7057                         last->next = sg;
7058                 last = sg;
7059         }
7060         last->next = first;
7061 }
7062
7063 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7064
7065 #ifdef CONFIG_NUMA
7066
7067 /**
7068  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7069  * @node: node whose sched_domain we're building
7070  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7071  *
7072  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7073  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7074  *
7075  * Should use nodemask_t.
7076  */
7077 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7078 {
7079         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7080
7081         min_val = INT_MAX;
7082
7083         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7084                 /* Start at @node */
7085                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7086
7087                 if (!nr_cpus_node(n))
7088                         continue;
7089
7090                 /* Skip already used nodes */
7091                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7092                         continue;
7093
7094                 /* Simple min distance search */
7095                 val = node_distance(node, n);
7096
7097                 if (val < min_val) {
7098                         min_val = val;
7099                         best_node = n;
7100                 }
7101         }
7102
7103         node_set(best_node, *used_nodes);
7104         return best_node;
7105 }
7106
7107 /**
7108  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7109  * @node: node whose cpumask we're constructing
7110  * @span: resulting cpumask
7111  *
7112  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7113  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7114  * out optimally.
7115  */
7116 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7117 {
7118         nodemask_t used_nodes;
7119         /* FIXME: use cpumask_of_node() */
7120         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7121         int i;
7122
7123         cpus_clear(*span);
7124         nodes_clear(used_nodes);
7125
7126         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7127         node_set(node, used_nodes);
7128
7129         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7130                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7131
7132                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7133                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7134         }
7135 }
7136 #endif /* CONFIG_NUMA */
7137
7138 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7139
7140 /*
7141  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7142  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7143  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7144  */
7145 struct static_sched_group {
7146         struct sched_group sg;
7147         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7148 };
7149
7150 struct static_sched_domain {
7151         struct sched_domain sd;
7152         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7153 };
7154
7155 /*
7156  * SMT sched-domains:
7157  */
7158 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7159 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7160 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7161
7162 static int
7163 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7164                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7165 {
7166         if (sg)
7167                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7168         return cpu;
7169 }
7170 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7171
7172 /*
7173  * multi-core sched-domains:
7174  */
7175 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7176 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7177 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7178 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7179
7180 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7181 static int
7182 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7183                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7184 {
7185         int group;
7186
7187         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7188         group = cpumask_first(mask);
7189         if (sg)
7190                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7191         return group;
7192 }
7193 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7194 static int
7195 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7196                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7197 {
7198         if (sg)
7199                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7200         return cpu;
7201 }
7202 #endif
7203
7204 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7205 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7206
7207 static int
7208 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7209                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7210 {
7211         int group;
7212 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7213         /* FIXME: Use cpu_coregroup_mask. */
7214         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7215         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7216         group = cpumask_first(mask);
7217 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7218         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7219         group = cpumask_first(mask);
7220 #else
7221         group = cpu;
7222 #endif
7223         if (sg)
7224                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7225         return group;
7226 }
7227
7228 #ifdef CONFIG_NUMA
7229 /*
7230  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7231  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7232  * gets dynamically allocated.
7233  */
7234 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7235 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7236
7237 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7238 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7239
7240 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7241                                  struct sched_group **sg,
7242                                  struct cpumask *nodemask)
7243 {
7244         int group;
7245         /* FIXME: use cpumask_of_node */
7246         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, cpu_to_node(cpu));
7247
7248         cpumask_and(nodemask, pnodemask, cpu_map);
7249         group = cpumask_first(nodemask);
7250
7251         if (sg)
7252                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7253         return group;
7254 }
7255
7256 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7257 {
7258         struct sched_group *sg = group_head;
7259         int j;
7260
7261         if (!sg)
7262                 return;
7263         do {
7264                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7265                         struct sched_domain *sd;
7266
7267                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7268                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7269                                 /*
7270                                  * Only add "power" once for each
7271                                  * physical package.
7272                                  */
7273                                 continue;
7274                         }
7275
7276                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7277                 }
7278                 sg = sg->next;
7279         } while (sg != group_head);
7280 }
7281 #endif /* CONFIG_NUMA */
7282
7283 #ifdef CONFIG_NUMA
7284 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7285 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7286                               struct cpumask *nodemask)
7287 {
7288         int cpu, i;
7289
7290         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7291                 struct sched_group **sched_group_nodes
7292                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7293
7294                 if (!sched_group_nodes)
7295                         continue;
7296
7297                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7298                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7299                         /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7300                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, i);
7301
7302                         cpus_and(*nodemask, *pnodemask, *cpu_map);
7303                         if (cpumask_empty(nodemask))
7304                                 continue;
7305
7306                         if (sg == NULL)
7307                                 continue;
7308                         sg = sg->next;
7309 next_sg:
7310                         oldsg = sg;
7311                         sg = sg->next;
7312                         kfree(oldsg);
7313                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7314                                 goto next_sg;
7315                 }
7316                 kfree(sched_group_nodes);
7317                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7318         }
7319 }
7320 #else /* !CONFIG_NUMA */
7321 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7322                               struct cpumask *nodemask)
7323 {
7324 }
7325 #endif /* CONFIG_NUMA */
7326
7327 /*
7328  * Initialize sched groups cpu_power.
7329  *
7330  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7331  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7332  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7333  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7334  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7335  * less cpu_power.
7336  *
7337  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7338  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7339  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7340  */
7341 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7342 {
7343         struct sched_domain *child;
7344         struct sched_group *group;
7345
7346         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7347
7348         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7349                 return;
7350
7351         child = sd->child;
7352
7353         sd->groups->__cpu_power = 0;
7354
7355         /*
7356          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7357          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7358          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7359          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7360          * same sched domain.
7361          */
7362         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7363                        (child->flags &
7364                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7365                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7366                 return;
7367         }
7368
7369         /*
7370          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7371          */
7372         group = child->groups;
7373         do {
7374                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7375                 group = group->next;
7376         } while (group != child->groups);
7377 }
7378
7379 /*
7380  * Initializers for schedule domains
7381  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7382  */
7383
7384 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7385 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7386 #else
7387 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7388 #endif
7389
7390 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7391
7392 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7393 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7394 {                                                               \
7395         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7396         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7397         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7398         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7399 }
7400
7401 SD_INIT_FUNC(CPU)
7402 #ifdef CONFIG_NUMA
7403  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7404  SD_INIT_FUNC(NODE)
7405 #endif
7406 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7407  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7408 #endif
7409 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7410  SD_INIT_FUNC(MC)
7411 #endif
7412
7413 static int default_relax_domain_level = -1;
7414
7415 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7416 {
7417         unsigned long val;
7418
7419         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7420         if (val < SD_LV_MAX)
7421                 default_relax_domain_level = val;
7422
7423         return 1;
7424 }
7425 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7426
7427 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7428                                  struct sched_domain_attr *attr)
7429 {
7430         int request;
7431
7432         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7433                 if (default_relax_domain_level < 0)
7434                         return;
7435                 else
7436                         request = default_relax_domain_level;
7437         } else
7438                 request = attr->relax_domain_level;
7439         if (request < sd->level) {
7440                 /* turn off idle balance on this domain */
7441                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7442         } else {
7443                 /* turn on idle balance on this domain */
7444                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7445         }
7446 }
7447
7448 /*
7449  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7450  * to the individual cpus
7451  */
7452 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7453                                  struct sched_domain_attr *attr)
7454 {
7455         int i, err = -ENOMEM;
7456         struct root_domain *rd;
7457         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7458                 tmpmask;
7459 #ifdef CONFIG_NUMA
7460         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7461         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7462         int sd_allnodes = 0;
7463
7464         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7465                 goto out;
7466         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7467                 goto free_domainspan;
7468         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7469                 goto free_covered;
7470 #endif
7471
7472         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7473                 goto free_notcovered;
7474         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7475                 goto free_nodemask;
7476         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7477                 goto free_this_sibling_map;
7478         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7479                 goto free_this_core_map;
7480         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7481                 goto free_send_covered;
7482
7483 #ifdef CONFIG_NUMA
7484         /*
7485          * Allocate the per-node list of sched groups
7486          */
7487         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7488                                     GFP_KERNEL);
7489         if (!sched_group_nodes) {
7490                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7491                 goto free_tmpmask;
7492         }
7493 #endif
7494
7495         rd = alloc_rootdomain();
7496         if (!rd) {
7497                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7498                 goto free_sched_groups;
7499         }
7500
7501 #ifdef CONFIG_NUMA
7502         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7503 #endif
7504
7505         /*
7506          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7507          */
7508         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7509                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7510
7511                 /* FIXME: use cpumask_of_node */
7512                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7513                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7514
7515 #ifdef CONFIG_NUMA
7516                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7517                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7518                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7519                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7520                         set_domain_attribute(sd, attr);
7521                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7522                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7523                         p = sd;
7524                         sd_allnodes = 1;
7525                 } else
7526                         p = NULL;
7527
7528                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7529                 SD_INIT(sd, NODE);
7530                 set_domain_attribute(sd, attr);
7531                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7532                 sd->parent = p;
7533                 if (p)
7534                         p->child = sd;
7535                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7536                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7537 #endif
7538
7539                 p = sd;
7540                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7541                 SD_INIT(sd, CPU);
7542                 set_domain_attribute(sd, attr);
7543                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7544                 sd->parent = p;
7545                 if (p)
7546                         p->child = sd;
7547                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7548
7549 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7550                 p = sd;
7551                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7552                 SD_INIT(sd, MC);
7553                 set_domain_attribute(sd, attr);
7554                 *sched_domain_span(sd) = cpu_coregroup_map(i);
7555                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7556                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7557                 sd->parent = p;
7558                 p->child = sd;
7559                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7560 #endif
7561
7562 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7563                 p = sd;
7564                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7565                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7566                 set_domain_attribute(sd, attr);
7567                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7568                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7569                 sd->parent = p;
7570                 p->child = sd;
7571                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7572 #endif
7573         }
7574
7575 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7576         /* Set up CPU (sibling) groups */
7577         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7578                 cpumask_and(this_sibling_map,
7579                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7580                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7581                         continue;
7582
7583                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7584                                         &cpu_to_cpu_group,
7585                                         send_covered, tmpmask);
7586         }
7587 #endif
7588
7589 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7590         /* Set up multi-core groups */
7591         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7592                 /* FIXME: Use cpu_coregroup_mask */
7593                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7594                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7595                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7596                         continue;
7597
7598                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7599                                         &cpu_to_core_group,
7600                                         send_covered, tmpmask);
7601         }
7602 #endif
7603
7604         /* Set up physical groups */
7605         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7606                 /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7607                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7608                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7609                 if (cpumask_empty(nodemask))
7610                         continue;
7611
7612                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7613                                         &cpu_to_phys_group,
7614                                         send_covered, tmpmask);
7615         }
7616
7617 #ifdef CONFIG_NUMA
7618         /* Set up node groups */
7619         if (sd_allnodes) {
7620                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7621                                         &cpu_to_allnodes_group,
7622                                         send_covered, tmpmask);
7623         }
7624
7625         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7626                 /* Set up node groups */
7627                 struct sched_group *sg, *prev;
7628                 int j;
7629
7630                 /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7631                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7632                 cpumask_clear(covered);
7633
7634                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7635                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7636                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7637                         continue;
7638                 }
7639
7640                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7641                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7642
7643                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7644                                   GFP_KERNEL, i);
7645                 if (!sg) {
7646                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7647                                 "node %d\n", i);
7648                         goto error;
7649                 }
7650                 sched_group_nodes[i] = sg;
7651                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7652                         struct sched_domain *sd;
7653
7654                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7655                         sd->groups = sg;
7656                 }
7657                 sg->__cpu_power = 0;
7658                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7659                 sg->next = sg;
7660                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7661                 prev = sg;
7662
7663                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7664                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7665                         /* FIXME: Use cpumask_of_node */
7666                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7667
7668                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7669                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7670                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7671                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7672                                 break;
7673
7674                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, pnodemask);
7675                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7676                                 continue;
7677
7678                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7679                                           cpumask_size(),
7680                                           GFP_KERNEL, i);
7681                         if (!sg) {
7682                                 printk(KERN_WARNING
7683                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7684                                 goto error;
7685                         }
7686                         sg->__cpu_power = 0;
7687                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7688                         sg->next = prev->next;
7689                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7690                         prev->next = sg;
7691                         prev = sg;
7692                 }
7693         }
7694 #endif
7695
7696         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7697 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7698         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7699                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7700
7701                 init_sched_groups_power(i, sd);
7702         }
7703 #endif
7704 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7705         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7706                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7707
7708                 init_sched_groups_power(i, sd);
7709         }
7710 #endif
7711
7712         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7713                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7714
7715                 init_sched_groups_power(i, sd);
7716         }
7717
7718 #ifdef CONFIG_NUMA
7719         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7720                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7721
7722         if (sd_allnodes) {
7723                 struct sched_group *sg;
7724
7725                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7726                                                                 tmpmask);
7727                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7728         }
7729 #endif
7730
7731         /* Attach the domains */
7732         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7733                 struct sched_domain *sd;
7734 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7735                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7736 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7737                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7738 #else
7739                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7740 #endif
7741                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7742         }
7743
7744         err = 0;
7745
7746 free_tmpmask:
7747         free_cpumask_var(tmpmask);
7748 free_send_covered:
7749         free_cpumask_var(send_covered);
7750 free_this_core_map:
7751         free_cpumask_var(this_core_map);
7752 free_this_sibling_map:
7753         free_cpumask_var(this_sibling_map);
7754 free_nodemask:
7755         free_cpumask_var(nodemask);
7756 free_notcovered:
7757 #ifdef CONFIG_NUMA
7758         free_cpumask_var(notcovered);
7759 free_covered:
7760         free_cpumask_var(covered);
7761 free_domainspan:
7762         free_cpumask_var(domainspan);
7763 out:
7764 #endif
7765         return err;
7766
7767 free_sched_groups:
7768 #ifdef CONFIG_NUMA
7769         kfree(sched_group_nodes);
7770 #endif
7771         goto free_tmpmask;
7772
7773 #ifdef CONFIG_NUMA
7774 error:
7775         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7776         free_rootdomain(rd);
7777         goto free_tmpmask;
7778 #endif
7779 }
7780
7781 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7782 {
7783         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7784 }
7785
7786 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
7787 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7788 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7789                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7790
7791 /*
7792  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7793  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7794  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7795  */
7796 static cpumask_var_t fallback_doms;
7797
7798 /*
7799  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7800  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7801  * or 0 if it stayed the same.
7802  */
7803 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7804 {
7805         return 0;
7806 }
7807
7808 /*
7809  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7810  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7811  * exclude other special cases in the future.
7812  */
7813 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7814 {
7815         int err;
7816
7817         arch_update_cpu_topology();
7818         ndoms_cur = 1;
7819         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
7820         if (!doms_cur)
7821                 doms_cur = fallback_doms;
7822         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
7823         dattr_cur = NULL;
7824         err = build_sched_domains(doms_cur);
7825         register_sched_domain_sysctl();
7826
7827         return err;
7828 }
7829
7830 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7831                                        struct cpumask *tmpmask)
7832 {
7833         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7834 }
7835
7836 /*
7837  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7838  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7839  */
7840 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7841 {
7842         /* Save because hotplug lock held. */
7843         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7844         int i;
7845
7846         for_each_cpu(i, cpu_map)
7847                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7848         synchronize_sched();
7849         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7850 }
7851
7852 /* handle null as "default" */
7853 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7854                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7855 {
7856         struct sched_domain_attr tmp;
7857
7858         /* fast path */
7859         if (!new && !cur)
7860                 return 1;
7861
7862         tmp = SD_ATTR_INIT;
7863         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7864                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7865                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7866 }
7867
7868 /*
7869  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7870  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7871  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7872  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7873  *
7874  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
7875  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7876  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7877  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7878  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7879  * it as it is.
7880  *
7881  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7882  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7883  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
7884  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
7885  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
7886  * to be rebuilt.
7887  *
7888  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7889  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7890  * and it will not create the default domain.
7891  *
7892  * Call with hotplug lock held
7893  */
7894 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
7895 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
7896                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7897 {
7898         int i, j, n;
7899         int new_topology;
7900
7901         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7902
7903         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7904         unregister_sched_domain_sysctl();
7905
7906         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7907         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7908
7909         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7910
7911         /* Destroy deleted domains */
7912         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7913                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7914                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
7915                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7916                                 goto match1;
7917                 }
7918                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7919                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7920 match1:
7921                 ;
7922         }
7923
7924         if (doms_new == NULL) {
7925                 ndoms_cur = 0;
7926                 doms_new = fallback_doms;
7927                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
7928                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7929         }
7930
7931         /* Build new domains */
7932         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7933                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7934                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
7935                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7936                                 goto match2;
7937                 }
7938                 /* no match - add a new doms_new */
7939                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7940                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7941 match2:
7942                 ;
7943         }
7944
7945         /* Remember the new sched domains */
7946         if (doms_cur != fallback_doms)
7947                 kfree(doms_cur);
7948         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7949         doms_cur = doms_new;
7950         dattr_cur = dattr_new;
7951         ndoms_cur = ndoms_new;
7952
7953         register_sched_domain_sysctl();
7954
7955         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7956 }
7957
7958 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7959 int arch_reinit_sched_domains(void)
7960 {
7961         get_online_cpus();
7962
7963         /* Destroy domains first to force the rebuild */
7964         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
7965
7966         rebuild_sched_domains();
7967         put_online_cpus();
7968
7969         return 0;
7970 }
7971
7972 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7973 {
7974         int ret;
7975         unsigned int level = 0;
7976
7977         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
7978                 return -EINVAL;
7979
7980         /*
7981          * level is always be positive so don't check for
7982          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
7983          * What happens on 0 or 1 byte write,
7984          * need to check for count as well?
7985          */
7986
7987         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
7988                 return -EINVAL;
7989
7990         if (smt)
7991                 sched_smt_power_savings = level;
7992         else
7993                 sched_mc_power_savings = level;
7994
7995         ret = arch_reinit_sched_domains();
7996
7997         return ret ? ret : count;
7998 }
7999
8000 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8001 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8002                                            char *page)
8003 {
8004         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8005 }
8006 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8007                                             const char *buf, size_t count)
8008 {
8009         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8010 }
8011 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8012                          sched_mc_power_savings_show,
8013                          sched_mc_power_savings_store);
8014 #endif
8015
8016 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8017 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8018                                             char *page)
8019 {
8020         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8021 }
8022 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8023                                              const char *buf, size_t count)
8024 {
8025         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8026 }
8027 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8028                    sched_smt_power_savings_show,
8029                    sched_smt_power_savings_store);
8030 #endif
8031
8032 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8033 {
8034         int err = 0;
8035
8036 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8037         if (smt_capable())
8038                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8039                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8040 #endif
8041 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8042         if (!err && mc_capable())
8043                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8044                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8045 #endif
8046         return err;
8047 }
8048 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8049
8050 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8051 /*
8052  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8053  * When cpusets are enabled they take over this function.
8054  */
8055 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8056                                 unsigned long action, void *hcpu)
8057 {
8058         switch (action) {
8059         case CPU_ONLINE:
8060         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8061         case CPU_DEAD:
8062         case CPU_DEAD_FROZEN:
8063                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8064                 return NOTIFY_OK;
8065
8066         default:
8067                 return NOTIFY_DONE;
8068         }
8069 }
8070 #endif
8071
8072 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8073                                 unsigned long action, void *hcpu)
8074 {
8075         int cpu = (int)(long)hcpu;
8076
8077         switch (action) {
8078         case CPU_DOWN_PREPARE:
8079         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8080                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8081                 return NOTIFY_OK;
8082
8083         case CPU_DOWN_FAILED:
8084         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8085         case CPU_ONLINE:
8086         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8087                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8088                 return NOTIFY_OK;
8089
8090         default:
8091                 return NOTIFY_DONE;
8092         }
8093 }
8094
8095 void __init sched_init_smp(void)
8096 {
8097         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8098
8099         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8100
8101 #if defined(CONFIG_NUMA)
8102         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8103                                                                 GFP_KERNEL);
8104         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8105 #endif
8106         get_online_cpus();
8107         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8108         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8109         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8110         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8111                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8112         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8113         put_online_cpus();
8114
8115 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8116         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8117         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8118 #endif
8119
8120         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8121         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8122
8123         init_hrtick();
8124
8125         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8126         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8127                 BUG();
8128         sched_init_granularity();
8129         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8130
8131         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8132         init_sched_rt_class();
8133 }
8134 #else
8135 void __init sched_init_smp(void)
8136 {
8137         sched_init_granularity();
8138 }
8139 #endif /* CONFIG_SMP */
8140
8141 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8142 {
8143         return in_lock_functions(addr) ||
8144                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8145                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8146 }
8147
8148 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8149 {
8150         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8151         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8152 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8153         cfs_rq->rq = rq;
8154 #endif
8155         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8156 }
8157
8158 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8159 {
8160         struct rt_prio_array *array;
8161         int i;
8162
8163         array = &rt_rq->active;
8164         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8165                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8166                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8167         }
8168         /* delimiter for bitsearch: */
8169         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8170
8171 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8172         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8173 #endif
8174 #ifdef CONFIG_SMP
8175         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8176         rt_rq->overloaded = 0;
8177 #endif
8178
8179         rt_rq->rt_time = 0;
8180         rt_rq->rt_throttled = 0;
8181         rt_rq->rt_runtime = 0;
8182         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8183
8184 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8185         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8186         rt_rq->rq = rq;
8187 #endif
8188 }
8189
8190 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8191 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8192                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8193                                 struct sched_entity *parent)
8194 {
8195         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8196         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8197         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8198         cfs_rq->tg = tg;
8199         if (add)
8200                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8201
8202         tg->se[cpu] = se;
8203         /* se could be NULL for init_task_group */
8204         if (!se)
8205                 return;
8206
8207         if (!parent)
8208                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8209         else
8210                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8211
8212         se->my_q = cfs_rq;
8213         se->load.weight = tg->shares;
8214         se->load.inv_weight = 0;
8215         se->parent = parent;
8216 }
8217 #endif
8218
8219 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8220 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8221                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8222                 struct sched_rt_entity *parent)
8223 {
8224         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8225
8226         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8227         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8228         rt_rq->tg = tg;
8229         rt_rq->rt_se = rt_se;
8230         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8231         if (add)
8232                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8233
8234         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8235         if (!rt_se)
8236                 return;
8237
8238         if (!parent)
8239                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8240         else
8241                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8242
8243         rt_se->my_q = rt_rq;
8244         rt_se->parent = parent;
8245         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8246 }
8247 #endif
8248
8249 void __init sched_init(void)
8250 {
8251         int i, j;
8252         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8253
8254 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8255         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8256 #endif
8257 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8258         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8259 #endif
8260 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8261         alloc_size *= 2;
8262 #endif
8263         /*
8264          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8265          * we use alloc_bootmem().
8266          */
8267         if (alloc_size) {
8268                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8269
8270 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8271                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8272                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8273
8274                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8275                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8276
8277 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8278                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8279                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8280
8281                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8282                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8283 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8284 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8285 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8286                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8287                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8288
8289                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8290                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8291
8292 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8293                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8294                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8295
8296                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8297                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8298 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8299 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8300         }
8301
8302 #ifdef CONFIG_SMP
8303         init_defrootdomain();
8304 #endif
8305
8306         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8307                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8308
8309 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8310         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8311                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8312 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8313         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8314                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8315 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8316 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8317
8318 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8319         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8320         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8321
8322 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8323         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8324         init_task_group.parent = &root_task_group;
8325         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8326 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8327 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8328
8329         for_each_possible_cpu(i) {
8330                 struct rq *rq;
8331
8332                 rq = cpu_rq(i);
8333                 spin_lock_init(&rq->lock);
8334                 rq->nr_running = 0;
8335                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8336                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8337 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8338                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8339                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8340 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8341                 /*
8342                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8343                  *
8344                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8345                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8346                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8347                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8348                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8349                  * (se->load.weight).
8350                  *
8351                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8352                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8353                  * then A0's share of the cpu resource is:
8354                  *
8355                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8356                  *
8357                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8358                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8359                  */
8360                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8361 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8362                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8363                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8364                 /*
8365                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8366                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8367                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8368                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8369                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8370                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8371                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8372                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8373                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8374                  */
8375                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8376                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8377                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8378                                 root_task_group.se[i]);
8379
8380 #endif
8381 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8382
8383                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8384 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8385                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8386 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8387                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8388 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8389                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8390                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8391                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8392                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8393                                 root_task_group.rt_se[i]);
8394 #endif
8395 #endif
8396
8397                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8398                         rq->cpu_load[j] = 0;
8399 #ifdef CONFIG_SMP
8400                 rq->sd = NULL;
8401                 rq->rd = NULL;
8402                 rq->active_balance = 0;
8403                 rq->next_balance = jiffies;
8404                 rq->push_cpu = 0;
8405                 rq->cpu = i;
8406                 rq->online = 0;
8407                 rq->migration_thread = NULL;
8408                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8409                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8410 #endif
8411                 init_rq_hrtick(rq);
8412                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8413         }
8414
8415         set_load_weight(&init_task);
8416
8417 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8418         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8419 #endif
8420
8421 #ifdef CONFIG_SMP
8422         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8423 #endif
8424
8425 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8426         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8427 #endif
8428
8429         /*
8430          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8431          */
8432         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8433         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8434
8435         /*
8436          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8437          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8438          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8439          * when this runqueue becomes "idle".
8440          */
8441         init_idle(current, smp_processor_id());
8442         /*
8443          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8444          */
8445         current->sched_class = &fair_sched_class;
8446
8447         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8448         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8449 #ifdef CONFIG_SMP
8450 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8451         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8452 #endif
8453         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8454 #endif /* SMP */
8455
8456         scheduler_running = 1;
8457 }
8458
8459 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8460 void __might_sleep(char *file, int line)
8461 {
8462 #ifdef in_atomic
8463         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8464
8465         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8466                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8467                 return;
8468         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8469                 return;
8470         prev_jiffy = jiffies;
8471
8472         printk(KERN_ERR
8473                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8474                         file, line);
8475         printk(KERN_ERR
8476                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8477                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8478                         current->pid, current->comm);
8479
8480         debug_show_held_locks(current);
8481         if (irqs_disabled())
8482                 print_irqtrace_events(current);
8483         dump_stack();
8484 #endif
8485 }
8486 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8487 #endif
8488
8489 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8490 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8491 {
8492         int on_rq;
8493
8494         update_rq_clock(rq);
8495         on_rq = p->se.on_rq;
8496         if (on_rq)
8497                 deactivate_task(rq, p, 0);
8498         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8499         if (on_rq) {
8500                 activate_task(rq, p, 0);
8501                 resched_task(rq->curr);
8502         }
8503 }
8504
8505 void normalize_rt_tasks(void)
8506 {
8507         struct task_struct *g, *p;
8508         unsigned long flags;
8509         struct rq *rq;
8510
8511         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8512         do_each_thread(g, p) {
8513                 /*
8514                  * Only normalize user tasks:
8515                  */
8516                 if (!p->mm)
8517                         continue;
8518
8519                 p->se.exec_start                = 0;
8520 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8521                 p->se.wait_start                = 0;
8522                 p->se.sleep_start               = 0;
8523                 p->se.block_start               = 0;
8524 #endif
8525
8526                 if (!rt_task(p)) {
8527                         /*
8528                          * Renice negative nice level userspace
8529                          * tasks back to 0:
8530                          */
8531                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8532                                 set_user_nice(p, 0);
8533                         continue;
8534                 }
8535
8536                 spin_lock(&p->pi_lock);
8537                 rq = __task_rq_lock(p);
8538
8539                 normalize_task(rq, p);
8540
8541                 __task_rq_unlock(rq);
8542                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8543         } while_each_thread(g, p);
8544
8545         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8546 }
8547
8548 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8549
8550 #ifdef CONFIG_IA64
8551 /*
8552  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8553  *
8554  * They can only be called when the whole system has been
8555  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8556  * activity can take place. Using them for anything else would
8557  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8558  * under any other configuration.
8559  */
8560
8561 /**
8562  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8563  * @cpu: the processor in question.
8564  *
8565  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8566  */
8567 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8568 {
8569         return cpu_curr(cpu);
8570 }
8571
8572 /**
8573  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8574  * @cpu: the processor in question.
8575  * @p: the task pointer to set.
8576  *
8577  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8578  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8579  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8580  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8581  * and caller must save the original value of the current task (see
8582  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8583  * re-starting the system.
8584  *
8585  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8586  */
8587 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8588 {
8589         cpu_curr(cpu) = p;
8590 }
8591
8592 #endif
8593
8594 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8595 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8596 {
8597         int i;
8598
8599         for_each_possible_cpu(i) {
8600                 if (tg->cfs_rq)
8601                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8602                 if (tg->se)
8603                         kfree(tg->se[i]);
8604         }
8605
8606         kfree(tg->cfs_rq);
8607         kfree(tg->se);
8608 }
8609
8610 static
8611 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8612 {
8613         struct cfs_rq *cfs_rq;
8614         struct sched_entity *se;
8615         struct rq *rq;
8616         int i;
8617
8618         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8619         if (!tg->cfs_rq)
8620                 goto err;
8621         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8622         if (!tg->se)
8623                 goto err;
8624
8625         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8626
8627         for_each_possible_cpu(i) {
8628                 rq = cpu_rq(i);
8629
8630                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8631                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8632                 if (!cfs_rq)
8633                         goto err;
8634
8635                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8636                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8637                 if (!se)
8638                         goto err;
8639
8640                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8641         }
8642
8643         return 1;
8644
8645  err:
8646         return 0;
8647 }
8648
8649 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8650 {
8651         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8652                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8653 }
8654
8655 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8656 {
8657         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8658 }
8659 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8660 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8661 {
8662 }
8663
8664 static inline
8665 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8666 {
8667         return 1;
8668 }
8669
8670 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8671 {
8672 }
8673
8674 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8675 {
8676 }
8677 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8678
8679 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8680 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8681 {
8682         int i;
8683
8684         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8685
8686         for_each_possible_cpu(i) {
8687                 if (tg->rt_rq)
8688                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8689                 if (tg->rt_se)
8690                         kfree(tg->rt_se[i]);
8691         }
8692
8693         kfree(tg->rt_rq);
8694         kfree(tg->rt_se);
8695 }
8696
8697 static
8698 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8699 {
8700         struct rt_rq *rt_rq;
8701         struct sched_rt_entity *rt_se;
8702         struct rq *rq;
8703         int i;
8704
8705         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8706         if (!tg->rt_rq)
8707                 goto err;
8708         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8709         if (!tg->rt_se)
8710                 goto err;
8711
8712         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8713                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8714
8715         for_each_possible_cpu(i) {
8716                 rq = cpu_rq(i);
8717
8718                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8719                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8720                 if (!rt_rq)
8721                         goto err;
8722
8723                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8724                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8725                 if (!rt_se)
8726                         goto err;
8727
8728                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8729         }
8730
8731         return 1;
8732
8733  err:
8734         return 0;
8735 }
8736
8737 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8738 {
8739         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8740                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8741 }
8742
8743 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8744 {
8745         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8746 }
8747 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8748 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8749 {
8750 }
8751
8752 static inline
8753 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8754 {
8755         return 1;
8756 }
8757
8758 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8759 {
8760 }
8761
8762 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8763 {
8764 }
8765 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8766
8767 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8768 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8769 {
8770         free_fair_sched_group(tg);
8771         free_rt_sched_group(tg);
8772         kfree(tg);
8773 }
8774
8775 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8776 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8777 {
8778         struct task_group *tg;
8779         unsigned long flags;
8780         int i;
8781
8782         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8783         if (!tg)
8784                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8785
8786         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8787                 goto err;
8788
8789         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8790                 goto err;
8791
8792         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8793         for_each_possible_cpu(i) {
8794                 register_fair_sched_group(tg, i);
8795                 register_rt_sched_group(tg, i);
8796         }
8797         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8798
8799         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8800
8801         tg->parent = parent;
8802         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8803         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8804         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8805
8806         return tg;
8807
8808 err:
8809         free_sched_group(tg);
8810         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8811 }
8812
8813 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8814 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8815 {
8816         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8817         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8818 }
8819
8820 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8821 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8822 {
8823         unsigned long flags;
8824         int i;
8825
8826         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8827         for_each_possible_cpu(i) {
8828                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8829                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8830         }
8831         list_del_rcu(&tg->list);
8832         list_del_rcu(&tg->siblings);
8833         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8834
8835         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8836         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8837 }
8838
8839 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8840  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8841  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8842  *      reflect its new group.
8843  */
8844 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8845 {
8846         int on_rq, running;
8847         unsigned long flags;
8848         struct rq *rq;
8849
8850         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8851
8852         update_rq_clock(rq);
8853
8854         running = task_current(rq, tsk);
8855         on_rq = tsk->se.on_rq;
8856
8857         if (on_rq)
8858                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8859         if (unlikely(running))
8860                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8861
8862         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8863
8864 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8865         if (tsk->sched_class->moved_group)
8866                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8867 #endif
8868
8869         if (unlikely(running))
8870                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8871         if (on_rq)
8872                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8873
8874         task_rq_unlock(rq, &flags);
8875 }
8876 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8877
8878 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8879 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8880 {
8881         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8882         int on_rq;
8883
8884         on_rq = se->on_rq;
8885         if (on_rq)
8886                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8887
8888         se->load.weight = shares;
8889         se->load.inv_weight = 0;
8890
8891         if (on_rq)
8892                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8893 }
8894
8895 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8896 {
8897         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8898         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8899         unsigned long flags;
8900
8901         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8902         __set_se_shares(se, shares);
8903         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8904 }
8905
8906 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8907
8908 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8909 {
8910         int i;
8911         unsigned long flags;
8912
8913         /*
8914          * We can't change the weight of the root cgroup.
8915          */
8916         if (!tg->se[0])
8917                 return -EINVAL;
8918
8919         if (shares < MIN_SHARES)
8920                 shares = MIN_SHARES;
8921         else if (shares > MAX_SHARES)
8922                 shares = MAX_SHARES;
8923
8924         mutex_lock(&shares_mutex);
8925         if (tg->shares == shares)
8926                 goto done;
8927
8928         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8929         for_each_possible_cpu(i)
8930                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8931         list_del_rcu(&tg->siblings);
8932         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8933
8934         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8935         synchronize_sched();
8936
8937         /*
8938          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8939          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8940          */
8941         tg->shares = shares;
8942         for_each_possible_cpu(i) {
8943                 /*
8944                  * force a rebalance
8945                  */
8946                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8947                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8948         }
8949
8950         /*
8951          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8952          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8953          */
8954         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8955         for_each_possible_cpu(i)
8956                 register_fair_sched_group(tg, i);
8957         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8958         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8959 done:
8960         mutex_unlock(&shares_mutex);
8961         return 0;
8962 }
8963
8964 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8965 {
8966         return tg->shares;
8967 }
8968 #endif
8969
8970 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8971 /*
8972  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8973  */
8974 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8975
8976 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8977 {
8978         if (runtime == RUNTIME_INF)
8979                 return 1ULL << 20;
8980
8981         return div64_u64(runtime << 20, period);
8982 }
8983
8984 /* Must be called with tasklist_lock held */
8985 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8986 {
8987         struct task_struct *g, *p;
8988
8989         do_each_thread(g, p) {
8990                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8991                         return 1;
8992         } while_each_thread(g, p);
8993
8994         return 0;
8995 }
8996
8997 struct rt_schedulable_data {
8998         struct task_group *tg;
8999         u64 rt_period;
9000         u64 rt_runtime;
9001 };
9002
9003 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9004 {
9005         struct rt_schedulable_data *d = data;
9006         struct task_group *child;
9007         unsigned long total, sum = 0;
9008         u64 period, runtime;
9009
9010         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9011         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9012
9013         if (tg == d->tg) {
9014                 period = d->rt_period;
9015                 runtime = d->rt_runtime;
9016         }
9017
9018         /*
9019          * Cannot have more runtime than the period.
9020          */
9021         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9022                 return -EINVAL;
9023
9024         /*
9025          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9026          */
9027         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9028                 return -EBUSY;
9029
9030         total = to_ratio(period, runtime);
9031
9032         /*
9033          * Nobody can have more than the global setting allows.
9034          */
9035         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9036                 return -EINVAL;
9037
9038         /*
9039          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9040          */
9041         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9042                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9043                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9044
9045                 if (child == d->tg) {
9046                         period = d->rt_period;
9047                         runtime = d->rt_runtime;
9048                 }
9049
9050                 sum += to_ratio(period, runtime);
9051         }
9052
9053         if (sum > total)
9054                 return -EINVAL;
9055
9056         return 0;
9057 }
9058
9059 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9060 {
9061         struct rt_schedulable_data data = {
9062                 .tg = tg,
9063                 .rt_period = period,
9064                 .rt_runtime = runtime,
9065         };
9066
9067         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9068 }
9069
9070 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9071                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9072 {
9073         int i, err = 0;
9074
9075         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9076         read_lock(&tasklist_lock);
9077         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9078         if (err)
9079                 goto unlock;
9080
9081         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9082         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9083         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9084
9085         for_each_possible_cpu(i) {
9086                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9087
9088                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9089                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9090                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9091         }
9092         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9093  unlock:
9094         read_unlock(&tasklist_lock);
9095         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9096
9097         return err;
9098 }
9099
9100 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9101 {
9102         u64 rt_runtime, rt_period;
9103
9104         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9105         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9106         if (rt_runtime_us < 0)
9107                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9108
9109         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9110 }
9111
9112 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9113 {
9114         u64 rt_runtime_us;
9115
9116         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9117                 return -1;
9118
9119         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9120         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9121         return rt_runtime_us;
9122 }
9123
9124 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9125 {
9126         u64 rt_runtime, rt_period;
9127
9128         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9129         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9130
9131         if (rt_period == 0)
9132                 return -EINVAL;
9133
9134         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9135 }
9136
9137 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9138 {
9139         u64 rt_period_us;
9140
9141         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9142         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9143         return rt_period_us;
9144 }
9145
9146 static int sched_rt_global_constraints(void)
9147 {
9148         u64 runtime, period;
9149         int ret = 0;
9150
9151         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9152                 return -EINVAL;
9153
9154         runtime = global_rt_runtime();
9155         period = global_rt_period();
9156
9157         /*
9158          * Sanity check on the sysctl variables.
9159          */
9160         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9161                 return -EINVAL;
9162
9163         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9164         read_lock(&tasklist_lock);
9165         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9166         read_unlock(&tasklist_lock);
9167         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9168
9169         return ret;
9170 }
9171 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9172 static int sched_rt_global_constraints(void)
9173 {
9174         unsigned long flags;
9175         int i;
9176
9177         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9178                 return -EINVAL;
9179
9180         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9181         for_each_possible_cpu(i) {
9182                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9183
9184                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9185                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9186                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9187         }
9188         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9189
9190         return 0;
9191 }
9192 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9193
9194 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9195                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9196                 loff_t *ppos)
9197 {
9198         int ret;
9199         int old_period, old_runtime;
9200         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9201
9202         mutex_lock(&mutex);
9203         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9204         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9205
9206         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9207
9208         if (!ret && write) {
9209                 ret = sched_rt_global_constraints();
9210                 if (ret) {
9211                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9212                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9213                 } else {
9214                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9215                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9216                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9217                 }
9218         }
9219         mutex_unlock(&mutex);
9220
9221         return ret;
9222 }
9223
9224 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9225
9226 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9227 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9228 {
9229         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9230                             struct task_group, css);
9231 }
9232
9233 static struct cgroup_subsys_state *
9234 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9235 {
9236         struct task_group *tg, *parent;
9237
9238         if (!cgrp->parent) {
9239                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9240                 return &init_task_group.css;
9241         }
9242
9243         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9244         tg = sched_create_group(parent);
9245         if (IS_ERR(tg))
9246                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9247
9248         return &tg->css;
9249 }
9250
9251 static void
9252 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9253 {
9254         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9255
9256         sched_destroy_group(tg);
9257 }
9258
9259 static int
9260 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9261                       struct task_struct *tsk)
9262 {
9263 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9264         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9265         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9266                 return -EINVAL;
9267 #else
9268         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9269         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9270                 return -EINVAL;
9271 #endif
9272
9273         return 0;
9274 }
9275
9276 static void
9277 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9278                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9279 {
9280         sched_move_task(tsk);
9281 }
9282
9283 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9284 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9285                                 u64 shareval)
9286 {
9287         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9288 }
9289
9290 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9291 {
9292         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9293
9294         return (u64) tg->shares;
9295 }
9296 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9297
9298 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9299 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9300                                 s64 val)
9301 {
9302         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9303 }
9304
9305 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9306 {
9307         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9308 }
9309
9310 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9311                 u64 rt_period_us)
9312 {
9313         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9314 }
9315
9316 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9317 {
9318         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9319 }
9320 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9321
9322 static struct cftype cpu_files[] = {
9323 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9324         {
9325                 .name = "shares",
9326                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9327                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9328         },
9329 #endif
9330 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9331         {
9332                 .name = "rt_runtime_us",
9333                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9334                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9335         },
9336         {
9337                 .name = "rt_period_us",
9338                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9339                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9340         },
9341 #endif
9342 };
9343
9344 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9345 {
9346         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9347 }
9348
9349 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9350         .name           = "cpu",
9351         .create         = cpu_cgroup_create,
9352         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9353         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9354         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9355         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9356         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9357         .early_init     = 1,
9358 };
9359
9360 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9361
9362 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9363
9364 /*
9365  * CPU accounting code for task groups.
9366  *
9367  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9368  * (balbir@in.ibm.com).
9369  */
9370
9371 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9372 struct cpuacct {
9373         struct cgroup_subsys_state css;
9374         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9375         u64 *cpuusage;
9376         struct cpuacct *parent;
9377 };
9378
9379 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9380
9381 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9382 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9383 {
9384         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9385                             struct cpuacct, css);
9386 }
9387
9388 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9389 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9390 {
9391         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9392                             struct cpuacct, css);
9393 }
9394
9395 /* create a new cpu accounting group */
9396 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9397         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9398 {
9399         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9400
9401         if (!ca)
9402                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9403
9404         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9405         if (!ca->cpuusage) {
9406                 kfree(ca);
9407                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9408         }
9409
9410         if (cgrp->parent)
9411                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9412
9413         return &ca->css;
9414 }
9415
9416 /* destroy an existing cpu accounting group */
9417 static void
9418 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9419 {
9420         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9421
9422         free_percpu(ca->cpuusage);
9423         kfree(ca);
9424 }
9425
9426 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9427 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9428 {
9429         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9430         u64 totalcpuusage = 0;
9431         int i;
9432
9433         for_each_possible_cpu(i) {
9434                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9435
9436                 /*
9437                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9438                  * platforms.
9439                  */
9440                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9441                 totalcpuusage += *cpuusage;
9442                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9443         }
9444
9445         return totalcpuusage;
9446 }
9447
9448 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9449                                                                 u64 reset)
9450 {
9451         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9452         int err = 0;
9453         int i;
9454
9455         if (reset) {
9456                 err = -EINVAL;
9457                 goto out;
9458         }
9459
9460         for_each_possible_cpu(i) {
9461                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9462
9463                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9464                 *cpuusage = 0;
9465                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9466         }
9467 out:
9468         return err;
9469 }
9470
9471 static struct cftype files[] = {
9472         {
9473                 .name = "usage",
9474                 .read_u64 = cpuusage_read,
9475                 .write_u64 = cpuusage_write,
9476         },
9477 };
9478
9479 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9480 {
9481         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9482 }
9483
9484 /*
9485  * charge this task's execution time to its accounting group.
9486  *
9487  * called with rq->lock held.
9488  */
9489 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9490 {
9491         struct cpuacct *ca;
9492         int cpu;
9493
9494         if (!cpuacct_subsys.active)
9495                 return;
9496
9497         cpu = task_cpu(tsk);
9498         ca = task_ca(tsk);
9499
9500         for (; ca; ca = ca->parent) {
9501                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9502                 *cpuusage += cputime;
9503         }
9504 }
9505
9506 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9507         .name = "cpuacct",
9508         .create = cpuacct_create,
9509         .destroy = cpuacct_destroy,
9510         .populate = cpuacct_populate,
9511         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9512 };
9513 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */