]> err.no Git - linux-2.6/blob - kernel/sched.c
ftrace: iter ctrl fix
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 /*
79  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
80  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
81  * and back.
82  */
83 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
84 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
85 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
86
87 /*
88  * 'User priority' is the nice value converted to something we
89  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
90  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
91  */
92 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
93 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
94 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
95
96 /*
97  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
98  */
99 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
100
101 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
102 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
103
104 /*
105  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
106  *
107  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
108  * Timeslices get refilled after they expire.
109  */
110 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
111
112 /*
113  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
114  */
115 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
116
117 #ifdef CONFIG_SMP
118 /*
119  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
120  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
121  */
122 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
123 {
124         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
125 }
126
127 /*
128  * Each time a sched group cpu_power is changed,
129  * we must compute its reciprocal value
130  */
131 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
132 {
133         sg->__cpu_power += val;
134         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
135 }
136 #endif
137
138 static inline int rt_policy(int policy)
139 {
140         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO) || unlikely(policy == SCHED_RR))
141                 return 1;
142         return 0;
143 }
144
145 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
146 {
147         return rt_policy(p->policy);
148 }
149
150 /*
151  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
152  */
153 struct rt_prio_array {
154         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
155         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
156 };
157
158 struct rt_bandwidth {
159         /* nests inside the rq lock: */
160         spinlock_t              rt_runtime_lock;
161         ktime_t                 rt_period;
162         u64                     rt_runtime;
163         struct hrtimer          rt_period_timer;
164 };
165
166 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
167
168 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
169
170 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
171 {
172         struct rt_bandwidth *rt_b =
173                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
174         ktime_t now;
175         int overrun;
176         int idle = 0;
177
178         for (;;) {
179                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
180                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
181
182                 if (!overrun)
183                         break;
184
185                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
186         }
187
188         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
189 }
190
191 static
192 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
193 {
194         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
195         rt_b->rt_runtime = runtime;
196
197         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
198
199         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
200                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
201         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
202         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
203 }
204
205 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
206 {
207         ktime_t now;
208
209         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
210                 return;
211
212         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
213                 return;
214
215         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
216         for (;;) {
217                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
218                         break;
219
220                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
221                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
222                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
223                               rt_b->rt_period_timer.expires,
224                               HRTIMER_MODE_ABS);
225         }
226         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
227 }
228
229 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
230 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
231 {
232         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
233 }
234 #endif
235
236 /*
237  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
238  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
239  */
240 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
241
242 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
243
244 #include <linux/cgroup.h>
245
246 struct cfs_rq;
247
248 static LIST_HEAD(task_groups);
249
250 /* task group related information */
251 struct task_group {
252 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
253         struct cgroup_subsys_state css;
254 #endif
255
256 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
257         /* schedulable entities of this group on each cpu */
258         struct sched_entity **se;
259         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
260         struct cfs_rq **cfs_rq;
261         unsigned long shares;
262 #endif
263
264 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
265         struct sched_rt_entity **rt_se;
266         struct rt_rq **rt_rq;
267
268         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
269 #endif
270
271         struct rcu_head rcu;
272         struct list_head list;
273
274         struct task_group *parent;
275         struct list_head siblings;
276         struct list_head children;
277 };
278
279 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
280
281 /*
282  * Root task group.
283  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
284  *      be a child to this group.
285  */
286 struct task_group root_task_group;
287
288 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
289 /* Default task group's sched entity on each cpu */
290 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
291 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
292 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
293 #endif
294
295 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
296 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
297 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
298 #endif
299 #else
300 #define root_task_group init_task_group
301 #endif
302
303 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
304  * a task group's cpu shares.
305  */
306 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
307
308 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
309 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
310 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
311 #else
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
313 #endif
314
315 /*
316  * A weight of 0, 1 or ULONG_MAX can cause arithmetics problems.
317  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
318  *  limitation from this.)
319  */
320 #define MIN_SHARES      2
321 #define MAX_SHARES      (ULONG_MAX - 1)
322
323 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
324 #endif
325
326 /* Default task group.
327  *      Every task in system belong to this group at bootup.
328  */
329 struct task_group init_task_group;
330
331 /* return group to which a task belongs */
332 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
333 {
334         struct task_group *tg;
335
336 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
337         tg = p->user->tg;
338 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
339         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
340                                 struct task_group, css);
341 #else
342         tg = &init_task_group;
343 #endif
344         return tg;
345 }
346
347 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
348 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
349 {
350 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
351         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
352         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
353 #endif
354
355 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
356         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
357         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
358 #endif
359 }
360
361 #else
362
363 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
364
365 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
366
367 /* CFS-related fields in a runqueue */
368 struct cfs_rq {
369         struct load_weight load;
370         unsigned long nr_running;
371
372         u64 exec_clock;
373         u64 min_vruntime;
374
375         struct rb_root tasks_timeline;
376         struct rb_node *rb_leftmost;
377
378         struct list_head tasks;
379         struct list_head *balance_iterator;
380
381         /*
382          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
383          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
384          */
385         struct sched_entity *curr, *next;
386
387         unsigned long nr_spread_over;
388
389 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
390         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
391
392         /*
393          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
394          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
395          * (like users, containers etc.)
396          *
397          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
398          * list is used during load balance.
399          */
400         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
401         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
402
403 #ifdef CONFIG_SMP
404         unsigned long task_weight;
405         unsigned long shares;
406         /*
407          * We need space to build a sched_domain wide view of the full task
408          * group tree, in order to avoid depending on dynamic memory allocation
409          * during the load balancing we place this in the per cpu task group
410          * hierarchy. This limits the load balancing to one instance per cpu,
411          * but more should not be needed anyway.
412          */
413         struct aggregate_struct {
414                 /*
415                  *   load = weight(cpus) * f(tg)
416                  *
417                  * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
418                  * this group.
419                  */
420                 unsigned long load;
421
422                 /*
423                  * part of the group weight distributed to this span.
424                  */
425                 unsigned long shares;
426
427                 /*
428                  * The sum of all runqueue weights within this span.
429                  */
430                 unsigned long rq_weight;
431
432                 /*
433                  * Weight contributed by tasks; this is the part we can
434                  * influence by moving tasks around.
435                  */
436                 unsigned long task_weight;
437         } aggregate;
438 #endif
439 #endif
440 };
441
442 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
443 struct rt_rq {
444         struct rt_prio_array active;
445         unsigned long rt_nr_running;
446 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
447         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
448 #endif
449 #ifdef CONFIG_SMP
450         unsigned long rt_nr_migratory;
451         int overloaded;
452 #endif
453         int rt_throttled;
454         u64 rt_time;
455         u64 rt_runtime;
456         /* Nests inside the rq lock: */
457         spinlock_t rt_runtime_lock;
458
459 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
460         unsigned long rt_nr_boosted;
461
462         struct rq *rq;
463         struct list_head leaf_rt_rq_list;
464         struct task_group *tg;
465         struct sched_rt_entity *rt_se;
466 #endif
467 };
468
469 #ifdef CONFIG_SMP
470
471 /*
472  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
473  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
474  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
475  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
476  * object.
477  *
478  */
479 struct root_domain {
480         atomic_t refcount;
481         cpumask_t span;
482         cpumask_t online;
483
484         /*
485          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
486          * one runnable RT task.
487          */
488         cpumask_t rto_mask;
489         atomic_t rto_count;
490 };
491
492 /*
493  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
494  * members (mimicking the global state we have today).
495  */
496 static struct root_domain def_root_domain;
497
498 #endif
499
500 /*
501  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
502  *
503  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
504  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
505  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
506  */
507 struct rq {
508         /* runqueue lock: */
509         spinlock_t lock;
510
511         /*
512          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
513          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
514          */
515         unsigned long nr_running;
516         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
517         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
518         unsigned char idle_at_tick;
519 #ifdef CONFIG_NO_HZ
520         unsigned long last_tick_seen;
521         unsigned char in_nohz_recently;
522 #endif
523         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
524         struct load_weight load;
525         unsigned long nr_load_updates;
526         u64 nr_switches;
527
528         struct cfs_rq cfs;
529         struct rt_rq rt;
530
531 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
532         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
533         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
534 #endif
535 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
536         struct list_head leaf_rt_rq_list;
537 #endif
538
539         /*
540          * This is part of a global counter where only the total sum
541          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
542          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
543          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
544          */
545         unsigned long nr_uninterruptible;
546
547         struct task_struct *curr, *idle;
548         unsigned long next_balance;
549         struct mm_struct *prev_mm;
550
551         u64 clock;
552
553         atomic_t nr_iowait;
554
555 #ifdef CONFIG_SMP
556         struct root_domain *rd;
557         struct sched_domain *sd;
558
559         /* For active balancing */
560         int active_balance;
561         int push_cpu;
562         /* cpu of this runqueue: */
563         int cpu;
564
565         struct task_struct *migration_thread;
566         struct list_head migration_queue;
567 #endif
568
569 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
570         unsigned long hrtick_flags;
571         ktime_t hrtick_expire;
572         struct hrtimer hrtick_timer;
573 #endif
574
575 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
576         /* latency stats */
577         struct sched_info rq_sched_info;
578
579         /* sys_sched_yield() stats */
580         unsigned int yld_exp_empty;
581         unsigned int yld_act_empty;
582         unsigned int yld_both_empty;
583         unsigned int yld_count;
584
585         /* schedule() stats */
586         unsigned int sched_switch;
587         unsigned int sched_count;
588         unsigned int sched_goidle;
589
590         /* try_to_wake_up() stats */
591         unsigned int ttwu_count;
592         unsigned int ttwu_local;
593
594         /* BKL stats */
595         unsigned int bkl_count;
596 #endif
597         struct lock_class_key rq_lock_key;
598 };
599
600 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
601
602 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
603 {
604         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
605 }
606
607 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
608 {
609 #ifdef CONFIG_SMP
610         return rq->cpu;
611 #else
612         return 0;
613 #endif
614 }
615
616 /*
617  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
618  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
619  *
620  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
621  * preempt-disabled sections.
622  */
623 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
624         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
625
626 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
627 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
628 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
629 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
630
631 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
632 {
633         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
634 }
635
636 /*
637  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
638  */
639 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
640 # define const_debug __read_mostly
641 #else
642 # define const_debug static const
643 #endif
644
645 /**
646  * runqueue_is_locked
647  *
648  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
649  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
650  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
651  */
652 int runqueue_is_locked(void)
653 {
654         int cpu = get_cpu();
655         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
656         int ret;
657
658         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
659         put_cpu();
660         return ret;
661 }
662
663 /*
664  * Debugging: various feature bits
665  */
666
667 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
668         __SCHED_FEAT_##name ,
669
670 enum {
671 #include "sched_features.h"
672 };
673
674 #undef SCHED_FEAT
675
676 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
677         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
678
679 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
680 #include "sched_features.h"
681         0;
682
683 #undef SCHED_FEAT
684
685 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
686 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
687         #name ,
688
689 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
690 #include "sched_features.h"
691         NULL
692 };
693
694 #undef SCHED_FEAT
695
696 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
697 {
698         filp->private_data = inode->i_private;
699         return 0;
700 }
701
702 static ssize_t
703 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
704                 size_t cnt, loff_t *ppos)
705 {
706         char *buf;
707         int r = 0;
708         int len = 0;
709         int i;
710
711         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
712                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
713                 len += 4;
714         }
715
716         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
717         if (!buf)
718                 return -ENOMEM;
719
720         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
721                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
722                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
723                 else
724                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
725         }
726
727         r += sprintf(buf + r, "\n");
728         WARN_ON(r >= len + 2);
729
730         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
731
732         kfree(buf);
733
734         return r;
735 }
736
737 static ssize_t
738 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
739                 size_t cnt, loff_t *ppos)
740 {
741         char buf[64];
742         char *cmp = buf;
743         int neg = 0;
744         int i;
745
746         if (cnt > 63)
747                 cnt = 63;
748
749         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
750                 return -EFAULT;
751
752         buf[cnt] = 0;
753
754         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
755                 neg = 1;
756                 cmp += 3;
757         }
758
759         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
760                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
761
762                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
763                         if (neg)
764                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
765                         else
766                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
767                         break;
768                 }
769         }
770
771         if (!sched_feat_names[i])
772                 return -EINVAL;
773
774         filp->f_pos += cnt;
775
776         return cnt;
777 }
778
779 static struct file_operations sched_feat_fops = {
780         .open   = sched_feat_open,
781         .read   = sched_feat_read,
782         .write  = sched_feat_write,
783 };
784
785 static __init int sched_init_debug(void)
786 {
787         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
788                         &sched_feat_fops);
789
790         return 0;
791 }
792 late_initcall(sched_init_debug);
793
794 #endif
795
796 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
797
798 /*
799  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
800  * Limited because this is done with IRQs disabled.
801  */
802 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
803
804 /*
805  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
806  * default: 1s
807  */
808 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
809
810 static __read_mostly int scheduler_running;
811
812 /*
813  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
814  * default: 0.95s
815  */
816 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
817
818 static inline u64 global_rt_period(void)
819 {
820         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
821 }
822
823 static inline u64 global_rt_runtime(void)
824 {
825         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
826                 return RUNTIME_INF;
827
828         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
829 }
830
831 unsigned long long time_sync_thresh = 100000;
832
833 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, time_offset);
834 static DEFINE_PER_CPU(unsigned long long, prev_cpu_time);
835
836 /*
837  * Global lock which we take every now and then to synchronize
838  * the CPUs time. This method is not warp-safe, but it's good
839  * enough to synchronize slowly diverging time sources and thus
840  * it's good enough for tracing:
841  */
842 static DEFINE_SPINLOCK(time_sync_lock);
843 static unsigned long long prev_global_time;
844
845 static unsigned long long __sync_cpu_clock(unsigned long long time, int cpu)
846 {
847         /*
848          * We want this inlined, to not get tracer function calls
849          * in this critical section:
850          */
851         spin_acquire(&time_sync_lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
852         __raw_spin_lock(&time_sync_lock.raw_lock);
853
854         if (time < prev_global_time) {
855                 per_cpu(time_offset, cpu) += prev_global_time - time;
856                 time = prev_global_time;
857         } else {
858                 prev_global_time = time;
859         }
860
861         __raw_spin_unlock(&time_sync_lock.raw_lock);
862         spin_release(&time_sync_lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
863
864         return time;
865 }
866
867 static unsigned long long __cpu_clock(int cpu)
868 {
869         unsigned long long now;
870
871         /*
872          * Only call sched_clock() if the scheduler has already been
873          * initialized (some code might call cpu_clock() very early):
874          */
875         if (unlikely(!scheduler_running))
876                 return 0;
877
878         now = sched_clock_cpu(cpu);
879
880         return now;
881 }
882
883 /*
884  * For kernel-internal use: high-speed (but slightly incorrect) per-cpu
885  * clock constructed from sched_clock():
886  */
887 unsigned long long cpu_clock(int cpu)
888 {
889         unsigned long long prev_cpu_time, time, delta_time;
890         unsigned long flags;
891
892         local_irq_save(flags);
893         prev_cpu_time = per_cpu(prev_cpu_time, cpu);
894         time = __cpu_clock(cpu) + per_cpu(time_offset, cpu);
895         delta_time = time-prev_cpu_time;
896
897         if (unlikely(delta_time > time_sync_thresh)) {
898                 time = __sync_cpu_clock(time, cpu);
899                 per_cpu(prev_cpu_time, cpu) = time;
900         }
901         local_irq_restore(flags);
902
903         return time;
904 }
905 EXPORT_SYMBOL_GPL(cpu_clock);
906
907 #ifndef prepare_arch_switch
908 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
909 #endif
910 #ifndef finish_arch_switch
911 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
912 #endif
913
914 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
915 {
916         return rq->curr == p;
917 }
918
919 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922         return task_current(rq, p);
923 }
924
925 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
926 {
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
932         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
933         rq->lock.owner = current;
934 #endif
935         /*
936          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
937          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
938          * prev into current:
939          */
940         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
941
942         spin_unlock_irq(&rq->lock);
943 }
944
945 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
946 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         return p->oncpu;
950 #else
951         return task_current(rq, p);
952 #endif
953 }
954
955 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
956 {
957 #ifdef CONFIG_SMP
958         /*
959          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
960          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
961          * here.
962          */
963         next->oncpu = 1;
964 #endif
965 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
966         spin_unlock_irq(&rq->lock);
967 #else
968         spin_unlock(&rq->lock);
969 #endif
970 }
971
972 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
973 {
974 #ifdef CONFIG_SMP
975         /*
976          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
977          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
978          * finished.
979          */
980         smp_wmb();
981         prev->oncpu = 0;
982 #endif
983 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
984         local_irq_enable();
985 #endif
986 }
987 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
988
989 /*
990  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
991  * Must be called interrupts disabled.
992  */
993 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
994         __acquires(rq->lock)
995 {
996         for (;;) {
997                 struct rq *rq = task_rq(p);
998                 spin_lock(&rq->lock);
999                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1000                         return rq;
1001                 spin_unlock(&rq->lock);
1002         }
1003 }
1004
1005 /*
1006  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
1007  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
1008  * explicitly disabling preemption.
1009  */
1010 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
1011         __acquires(rq->lock)
1012 {
1013         struct rq *rq;
1014
1015         for (;;) {
1016                 local_irq_save(*flags);
1017                 rq = task_rq(p);
1018                 spin_lock(&rq->lock);
1019                 if (likely(rq == task_rq(p)))
1020                         return rq;
1021                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1022         }
1023 }
1024
1025 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1026         __releases(rq->lock)
1027 {
1028         spin_unlock(&rq->lock);
1029 }
1030
1031 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1032         __releases(rq->lock)
1033 {
1034         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1035 }
1036
1037 /*
1038  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1039  */
1040 static struct rq *this_rq_lock(void)
1041         __acquires(rq->lock)
1042 {
1043         struct rq *rq;
1044
1045         local_irq_disable();
1046         rq = this_rq();
1047         spin_lock(&rq->lock);
1048
1049         return rq;
1050 }
1051
1052 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
1053
1054 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
1055 {
1056         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
1057 }
1058
1059 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1060 /*
1061  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1062  *
1063  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1064  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1065  * reschedule event.
1066  *
1067  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1068  * rq->lock.
1069  */
1070 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1071 {
1072         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1073 }
1074
1075 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1076 {
1077         unsigned long flags;
1078
1079         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1080         resched_task(rq->curr);
1081         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1082 }
1083
1084 enum {
1085         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1086         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1087         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1088 };
1089
1090 /*
1091  * Use hrtick when:
1092  *  - enabled by features
1093  *  - hrtimer is actually high res
1094  */
1095 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1096 {
1097         if (!sched_feat(HRTICK))
1098                 return 0;
1099         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1100                 return 0;
1101         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1102 }
1103
1104 /*
1105  * Called to set the hrtick timer state.
1106  *
1107  * called with rq->lock held and irqs disabled
1108  */
1109 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1110 {
1111         assert_spin_locked(&rq->lock);
1112
1113         /*
1114          * preempt at: now + delay
1115          */
1116         rq->hrtick_expire =
1117                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1118         /*
1119          * indicate we need to program the timer
1120          */
1121         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1122         if (reset)
1123                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1124
1125         /*
1126          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1127          * forced reschedule.
1128          */
1129         if (reset)
1130                 resched_hrt(rq->curr);
1131 }
1132
1133 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1134 {
1135         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1136                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1137 }
1138
1139 /*
1140  * Update the timer from the possible pending state.
1141  */
1142 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1143 {
1144         ktime_t time;
1145         int set, reset;
1146         unsigned long flags;
1147
1148         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1149
1150         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1151         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1152         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1153         time = rq->hrtick_expire;
1154         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1155         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1156
1157         if (set) {
1158                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1159                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1160                         resched_rq(rq);
1161         } else
1162                 hrtick_clear(rq);
1163 }
1164
1165 /*
1166  * High-resolution timer tick.
1167  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1168  */
1169 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1170 {
1171         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1172
1173         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1174
1175         spin_lock(&rq->lock);
1176         update_rq_clock(rq);
1177         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1178         spin_unlock(&rq->lock);
1179
1180         return HRTIMER_NORESTART;
1181 }
1182
1183 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1184 {
1185         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1186         unsigned long flags;
1187
1188         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1189         rq->hrtick_flags = 0;
1190         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1191         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1192
1193         hrtick_clear(rq);
1194 }
1195
1196 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1197 {
1198         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1199         unsigned long flags;
1200
1201         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1202         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1203         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1204 }
1205
1206 static int
1207 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1208 {
1209         int cpu = (int)(long)hcpu;
1210
1211         switch (action) {
1212         case CPU_UP_CANCELED:
1213         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1214         case CPU_DOWN_PREPARE:
1215         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1216         case CPU_DEAD:
1217         case CPU_DEAD_FROZEN:
1218                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1219                 return NOTIFY_OK;
1220
1221         case CPU_UP_PREPARE:
1222         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1223         case CPU_DOWN_FAILED:
1224         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1225         case CPU_ONLINE:
1226         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1227                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1228                 return NOTIFY_OK;
1229         }
1230
1231         return NOTIFY_DONE;
1232 }
1233
1234 static void init_hrtick(void)
1235 {
1236         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1237 }
1238
1239 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1240 {
1241         rq->hrtick_flags = 0;
1242         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1243         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1244         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1245 }
1246
1247 void hrtick_resched(void)
1248 {
1249         struct rq *rq;
1250         unsigned long flags;
1251
1252         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1253                 return;
1254
1255         local_irq_save(flags);
1256         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1257         hrtick_set(rq);
1258         local_irq_restore(flags);
1259 }
1260 #else
1261 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1262 {
1263 }
1264
1265 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1266 {
1267 }
1268
1269 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1270 {
1271 }
1272
1273 void hrtick_resched(void)
1274 {
1275 }
1276
1277 static inline void init_hrtick(void)
1278 {
1279 }
1280 #endif
1281
1282 /*
1283  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1284  *
1285  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1286  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1287  * the target CPU.
1288  */
1289 #ifdef CONFIG_SMP
1290
1291 #ifndef tsk_is_polling
1292 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1293 #endif
1294
1295 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1296 {
1297         int cpu;
1298
1299         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1300
1301         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1302                 return;
1303
1304         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1305
1306         cpu = task_cpu(p);
1307         if (cpu == smp_processor_id())
1308                 return;
1309
1310         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1311         smp_mb();
1312         if (!tsk_is_polling(p))
1313                 smp_send_reschedule(cpu);
1314 }
1315
1316 static void resched_cpu(int cpu)
1317 {
1318         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1319         unsigned long flags;
1320
1321         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1322                 return;
1323         resched_task(cpu_curr(cpu));
1324         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1325 }
1326
1327 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1328 /*
1329  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1330  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1331  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1332  * idle system the next event might even be infinite time into the
1333  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1334  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1335  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1336  * wheel for the next timer event.
1337  */
1338 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1339 {
1340         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1341
1342         if (cpu == smp_processor_id())
1343                 return;
1344
1345         /*
1346          * This is safe, as this function is called with the timer
1347          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1348          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1349          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1350          * timer into account automatically.
1351          */
1352         if (rq->curr != rq->idle)
1353                 return;
1354
1355         /*
1356          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1357          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1358          * idle task through an additional NOOP schedule()
1359          */
1360         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1361
1362         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1363         smp_mb();
1364         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1365                 smp_send_reschedule(cpu);
1366 }
1367 #endif
1368
1369 #else
1370 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1371 {
1372         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1373         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1374 }
1375 #endif
1376
1377 #if BITS_PER_LONG == 32
1378 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1379 #else
1380 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1381 #endif
1382
1383 #define WMULT_SHIFT     32
1384
1385 /*
1386  * Shift right and round:
1387  */
1388 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1389
1390 /*
1391  * delta *= weight / lw
1392  */
1393 static unsigned long
1394 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1395                 struct load_weight *lw)
1396 {
1397         u64 tmp;
1398
1399         if (!lw->inv_weight)
1400                 lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)/(lw->weight+1);
1401
1402         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1403         /*
1404          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1405          */
1406         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1407                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1408                         WMULT_SHIFT/2);
1409         else
1410                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1411
1412         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1413 }
1414
1415 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1416 {
1417         lw->weight += inc;
1418         lw->inv_weight = 0;
1419 }
1420
1421 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1422 {
1423         lw->weight -= dec;
1424         lw->inv_weight = 0;
1425 }
1426
1427 /*
1428  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1429  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1430  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1431  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1432  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1433  * slice expiry etc.
1434  */
1435
1436 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1437 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1438
1439 /*
1440  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1441  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1442  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1443  * that remained on nice 0.
1444  *
1445  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1446  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1447  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1448  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1449  * the relative distance between them is ~25%.)
1450  */
1451 static const int prio_to_weight[40] = {
1452  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1453  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1454  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1455  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1456  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1457  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1458  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1459  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1460 };
1461
1462 /*
1463  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1464  *
1465  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1466  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1467  * into multiplications:
1468  */
1469 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1470  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1471  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1472  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1473  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1474  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1475  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1476  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1477  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1478 };
1479
1480 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1481
1482 /*
1483  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1484  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1485  * structures to the load-balancing proper:
1486  */
1487 struct rq_iterator {
1488         void *arg;
1489         struct task_struct *(*start)(void *);
1490         struct task_struct *(*next)(void *);
1491 };
1492
1493 #ifdef CONFIG_SMP
1494 static unsigned long
1495 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1496               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1497               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1498               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1499
1500 static int
1501 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1502                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1503                    struct rq_iterator *iterator);
1504 #endif
1505
1506 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1507 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1508 #else
1509 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1510 #endif
1511
1512 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1513 {
1514         update_load_add(&rq->load, load);
1515 }
1516
1517 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1518 {
1519         update_load_sub(&rq->load, load);
1520 }
1521
1522 #ifdef CONFIG_SMP
1523 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1524 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1525 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu);
1526 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1527
1528 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1529
1530 /*
1531  * Group load balancing.
1532  *
1533  * We calculate a few balance domain wide aggregate numbers; load and weight.
1534  * Given the pictures below, and assuming each item has equal weight:
1535  *
1536  *         root          1 - thread
1537  *         / | \         A - group
1538  *        A  1  B
1539  *       /|\   / \
1540  *      C 2 D 3   4
1541  *      |   |
1542  *      5   6
1543  *
1544  * load:
1545  *    A and B get 1/3-rd of the total load. C and D get 1/3-rd of A's 1/3-rd,
1546  *    which equals 1/9-th of the total load.
1547  *
1548  * shares:
1549  *    The weight of this group on the selected cpus.
1550  *
1551  * rq_weight:
1552  *    Direct sum of all the cpu's their rq weight, e.g. A would get 3 while
1553  *    B would get 2.
1554  *
1555  * task_weight:
1556  *    Part of the rq_weight contributed by tasks; all groups except B would
1557  *    get 1, B gets 2.
1558  */
1559
1560 static inline struct aggregate_struct *
1561 aggregate(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1562 {
1563         return &tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->aggregate;
1564 }
1565
1566 typedef void (*aggregate_func)(struct task_group *, struct sched_domain *);
1567
1568 /*
1569  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1570  * leaving it for the final time.
1571  */
1572 static
1573 void aggregate_walk_tree(aggregate_func down, aggregate_func up,
1574                          struct sched_domain *sd)
1575 {
1576         struct task_group *parent, *child;
1577
1578         rcu_read_lock();
1579         parent = &root_task_group;
1580 down:
1581         (*down)(parent, sd);
1582         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1583                 parent = child;
1584                 goto down;
1585
1586 up:
1587                 continue;
1588         }
1589         (*up)(parent, sd);
1590
1591         child = parent;
1592         parent = parent->parent;
1593         if (parent)
1594                 goto up;
1595         rcu_read_unlock();
1596 }
1597
1598 /*
1599  * Calculate the aggregate runqueue weight.
1600  */
1601 static
1602 void aggregate_group_weight(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1603 {
1604         unsigned long rq_weight = 0;
1605         unsigned long task_weight = 0;
1606         int i;
1607
1608         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1609                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1610                 task_weight += tg->cfs_rq[i]->task_weight;
1611         }
1612
1613         aggregate(tg, sd)->rq_weight = rq_weight;
1614         aggregate(tg, sd)->task_weight = task_weight;
1615 }
1616
1617 /*
1618  * Compute the weight of this group on the given cpus.
1619  */
1620 static
1621 void aggregate_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1622 {
1623         unsigned long shares = 0;
1624         int i;
1625
1626         for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1627                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1628
1629         if ((!shares && aggregate(tg, sd)->rq_weight) || shares > tg->shares)
1630                 shares = tg->shares;
1631
1632         aggregate(tg, sd)->shares = shares;
1633 }
1634
1635 /*
1636  * Compute the load fraction assigned to this group, relies on the aggregate
1637  * weight and this group's parent's load, i.e. top-down.
1638  */
1639 static
1640 void aggregate_group_load(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1641 {
1642         unsigned long load;
1643
1644         if (!tg->parent) {
1645                 int i;
1646
1647                 load = 0;
1648                 for_each_cpu_mask(i, sd->span)
1649                         load += cpu_rq(i)->load.weight;
1650
1651         } else {
1652                 load = aggregate(tg->parent, sd)->load;
1653
1654                 /*
1655                  * shares is our weight in the parent's rq so
1656                  * shares/parent->rq_weight gives our fraction of the load
1657                  */
1658                 load *= aggregate(tg, sd)->shares;
1659                 load /= aggregate(tg->parent, sd)->rq_weight + 1;
1660         }
1661
1662         aggregate(tg, sd)->load = load;
1663 }
1664
1665 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1666
1667 /*
1668  * Calculate and set the cpu's group shares.
1669  */
1670 static void
1671 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1672                           int tcpu)
1673 {
1674         int boost = 0;
1675         unsigned long shares;
1676         unsigned long rq_weight;
1677
1678         if (!tg->se[tcpu])
1679                 return;
1680
1681         rq_weight = tg->cfs_rq[tcpu]->load.weight;
1682
1683         /*
1684          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1685          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1686          * get delayed by group starvation.
1687          */
1688         if (!rq_weight) {
1689                 boost = 1;
1690                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1691         }
1692
1693         /*
1694          *           \Sum shares * rq_weight
1695          * shares =  -----------------------
1696          *               \Sum rq_weight
1697          *
1698          */
1699         shares = aggregate(tg, sd)->shares * rq_weight;
1700         shares /= aggregate(tg, sd)->rq_weight + 1;
1701
1702         /*
1703          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1704          */
1705         tg->cfs_rq[tcpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1706
1707         if (shares < MIN_SHARES)
1708                 shares = MIN_SHARES;
1709         else if (shares > MAX_SHARES)
1710                 shares = MAX_SHARES;
1711
1712         __set_se_shares(tg->se[tcpu], shares);
1713 }
1714
1715 /*
1716  * Re-adjust the weights on the cpu the task came from and on the cpu the
1717  * task went to.
1718  */
1719 static void
1720 __move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1721                     int scpu, int dcpu)
1722 {
1723         unsigned long shares;
1724
1725         shares = tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1726
1727         __update_group_shares_cpu(tg, sd, scpu);
1728         __update_group_shares_cpu(tg, sd, dcpu);
1729
1730         /*
1731          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1732          * above redistribution.
1733          */
1734         shares -= tg->cfs_rq[scpu]->shares + tg->cfs_rq[dcpu]->shares;
1735         if (shares)
1736                 tg->cfs_rq[dcpu]->shares += shares;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Because changing a group's shares changes the weight of the super-group
1741  * we need to walk up the tree and change all shares until we hit the root.
1742  */
1743 static void
1744 move_group_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd,
1745                   int scpu, int dcpu)
1746 {
1747         while (tg) {
1748                 __move_group_shares(tg, sd, scpu, dcpu);
1749                 tg = tg->parent;
1750         }
1751 }
1752
1753 static
1754 void aggregate_group_set_shares(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1755 {
1756         unsigned long shares = aggregate(tg, sd)->shares;
1757         int i;
1758
1759         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1760                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1761                 unsigned long flags;
1762
1763                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1764                 __update_group_shares_cpu(tg, sd, i);
1765                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1766         }
1767
1768         aggregate_group_shares(tg, sd);
1769
1770         /*
1771          * ensure we never loose shares due to rounding errors in the
1772          * above redistribution.
1773          */
1774         shares -= aggregate(tg, sd)->shares;
1775         if (shares) {
1776                 tg->cfs_rq[sd->first_cpu]->shares += shares;
1777                 aggregate(tg, sd)->shares += shares;
1778         }
1779 }
1780
1781 /*
1782  * Calculate the accumulative weight and recursive load of each task group
1783  * while walking down the tree.
1784  */
1785 static
1786 void aggregate_get_down(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1787 {
1788         aggregate_group_weight(tg, sd);
1789         aggregate_group_shares(tg, sd);
1790         aggregate_group_load(tg, sd);
1791 }
1792
1793 /*
1794  * Rebalance the cpu shares while walking back up the tree.
1795  */
1796 static
1797 void aggregate_get_up(struct task_group *tg, struct sched_domain *sd)
1798 {
1799         aggregate_group_set_shares(tg, sd);
1800 }
1801
1802 static DEFINE_PER_CPU(spinlock_t, aggregate_lock);
1803
1804 static void __init init_aggregate(void)
1805 {
1806         int i;
1807
1808         for_each_possible_cpu(i)
1809                 spin_lock_init(&per_cpu(aggregate_lock, i));
1810 }
1811
1812 static int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1813 {
1814         if (!spin_trylock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu)))
1815                 return 0;
1816
1817         aggregate_walk_tree(aggregate_get_down, aggregate_get_up, sd);
1818         return 1;
1819 }
1820
1821 static void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1822 {
1823         spin_unlock(&per_cpu(aggregate_lock, sd->first_cpu));
1824 }
1825
1826 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1827 {
1828         cfs_rq->shares = shares;
1829 }
1830
1831 #else
1832
1833 static inline void init_aggregate(void)
1834 {
1835 }
1836
1837 static inline int get_aggregate(struct sched_domain *sd)
1838 {
1839         return 0;
1840 }
1841
1842 static inline void put_aggregate(struct sched_domain *sd)
1843 {
1844 }
1845 #endif
1846
1847 #else /* CONFIG_SMP */
1848
1849 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1850 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1851 {
1852 }
1853 #endif
1854
1855 #endif /* CONFIG_SMP */
1856
1857 #include "sched_stats.h"
1858 #include "sched_idletask.c"
1859 #include "sched_fair.c"
1860 #include "sched_rt.c"
1861 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1862 # include "sched_debug.c"
1863 #endif
1864
1865 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1866
1867 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1868 {
1869         rq->nr_running++;
1870 }
1871
1872 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1873 {
1874         rq->nr_running--;
1875 }
1876
1877 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1878 {
1879         if (task_has_rt_policy(p)) {
1880                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1881                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1882                 return;
1883         }
1884
1885         /*
1886          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1887          */
1888         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1889                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1890                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1891                 return;
1892         }
1893
1894         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1895         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1896 }
1897
1898 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1899 {
1900         sched_info_queued(p);
1901         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1902         p->se.on_rq = 1;
1903 }
1904
1905 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1906 {
1907         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1908         p->se.on_rq = 0;
1909 }
1910
1911 /*
1912  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1913  */
1914 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1915 {
1916         return p->static_prio;
1917 }
1918
1919 /*
1920  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1921  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1922  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1923  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1924  * estimator recalculates.
1925  */
1926 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1927 {
1928         int prio;
1929
1930         if (task_has_rt_policy(p))
1931                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1932         else
1933                 prio = __normal_prio(p);
1934         return prio;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1939  * taken into account by the scheduler. This value might
1940  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1941  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1942  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1943  */
1944 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1945 {
1946         p->normal_prio = normal_prio(p);
1947         /*
1948          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1949          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1950          * to the normal priority:
1951          */
1952         if (!rt_prio(p->prio))
1953                 return p->normal_prio;
1954         return p->prio;
1955 }
1956
1957 /*
1958  * activate_task - move a task to the runqueue.
1959  */
1960 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1961 {
1962         if (task_contributes_to_load(p))
1963                 rq->nr_uninterruptible--;
1964
1965         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1966         inc_nr_running(rq);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1971  */
1972 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1973 {
1974         if (task_contributes_to_load(p))
1975                 rq->nr_uninterruptible++;
1976
1977         dequeue_task(rq, p, sleep);
1978         dec_nr_running(rq);
1979 }
1980
1981 /**
1982  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1983  * @p: the task in question.
1984  */
1985 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1986 {
1987         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1988 }
1989
1990 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1991 unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1992 {
1993         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1994 }
1995
1996 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1997 {
1998         set_task_rq(p, cpu);
1999 #ifdef CONFIG_SMP
2000         /*
2001          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
2002          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
2003          * per-task data have been completed by this moment.
2004          */
2005         smp_wmb();
2006         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
2007 #endif
2008 }
2009
2010 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
2011                                        const struct sched_class *prev_class,
2012                                        int oldprio, int running)
2013 {
2014         if (prev_class != p->sched_class) {
2015                 if (prev_class->switched_from)
2016                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
2017                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
2018         } else
2019                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
2020 }
2021
2022 #ifdef CONFIG_SMP
2023
2024 /*
2025  * Is this task likely cache-hot:
2026  */
2027 static int
2028 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
2029 {
2030         s64 delta;
2031
2032         /*
2033          * Buddy candidates are cache hot:
2034          */
2035         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
2036                 return 1;
2037
2038         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
2039                 return 0;
2040
2041         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
2042                 return 1;
2043         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
2044                 return 0;
2045
2046         delta = now - p->se.exec_start;
2047
2048         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
2049 }
2050
2051
2052 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
2053 {
2054         int old_cpu = task_cpu(p);
2055         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
2056         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
2057                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
2058         u64 clock_offset;
2059
2060         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
2061
2062 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2063         if (p->se.wait_start)
2064                 p->se.wait_start -= clock_offset;
2065         if (p->se.sleep_start)
2066                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
2067         if (p->se.block_start)
2068                 p->se.block_start -= clock_offset;
2069         if (old_cpu != new_cpu) {
2070                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
2071                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
2072                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
2073         }
2074 #endif
2075         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
2076                                          new_cfsrq->min_vruntime;
2077
2078         __set_task_cpu(p, new_cpu);
2079 }
2080
2081 struct migration_req {
2082         struct list_head list;
2083
2084         struct task_struct *task;
2085         int dest_cpu;
2086
2087         struct completion done;
2088 };
2089
2090 /*
2091  * The task's runqueue lock must be held.
2092  * Returns true if you have to wait for migration thread.
2093  */
2094 static int
2095 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
2096 {
2097         struct rq *rq = task_rq(p);
2098
2099         /*
2100          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
2101          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
2102          */
2103         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
2104                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
2105                 return 0;
2106         }
2107
2108         init_completion(&req->done);
2109         req->task = p;
2110         req->dest_cpu = dest_cpu;
2111         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
2112
2113         return 1;
2114 }
2115
2116 /*
2117  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
2118  *
2119  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2120  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2121  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2122  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2123  * waiting to become inactive.
2124  */
2125 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
2126 {
2127         unsigned long flags;
2128         int running, on_rq;
2129         struct rq *rq;
2130
2131         for (;;) {
2132                 /*
2133                  * We do the initial early heuristics without holding
2134                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2135                  * the runqueue lock when things look like they will
2136                  * work out!
2137                  */
2138                 rq = task_rq(p);
2139
2140                 /*
2141                  * If the task is actively running on another CPU
2142                  * still, just relax and busy-wait without holding
2143                  * any locks.
2144                  *
2145                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2146                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2147                  * But we don't care, since "task_running()" will
2148                  * return false if the runqueue has changed and p
2149                  * is actually now running somewhere else!
2150                  */
2151                 while (task_running(rq, p))
2152                         cpu_relax();
2153
2154                 /*
2155                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2156                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2157                  * just go back and repeat.
2158                  */
2159                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2160                 running = task_running(rq, p);
2161                 on_rq = p->se.on_rq;
2162                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2163
2164                 /*
2165                  * Was it really running after all now that we
2166                  * checked with the proper locks actually held?
2167                  *
2168                  * Oops. Go back and try again..
2169                  */
2170                 if (unlikely(running)) {
2171                         cpu_relax();
2172                         continue;
2173                 }
2174
2175                 /*
2176                  * It's not enough that it's not actively running,
2177                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2178                  * preempted!
2179                  *
2180                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2181                  * running right now), it's preempted, and we should
2182                  * yield - it could be a while.
2183                  */
2184                 if (unlikely(on_rq)) {
2185                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2186                         continue;
2187                 }
2188
2189                 /*
2190                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2191                  * runnable, which means that it will never become
2192                  * running in the future either. We're all done!
2193                  */
2194                 break;
2195         }
2196 }
2197
2198 /***
2199  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2200  * @p: the to-be-kicked thread
2201  *
2202  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2203  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2204  *
2205  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2206  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2207  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2208  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2209  * achieved as well.
2210  */
2211 void kick_process(struct task_struct *p)
2212 {
2213         int cpu;
2214
2215         preempt_disable();
2216         cpu = task_cpu(p);
2217         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2218                 smp_send_reschedule(cpu);
2219         preempt_enable();
2220 }
2221
2222 /*
2223  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2224  * according to the scheduling class and "nice" value.
2225  *
2226  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2227  * balance conservatively.
2228  */
2229 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2230 {
2231         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2232         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2233
2234         if (type == 0)
2235                 return total;
2236
2237         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2238 }
2239
2240 /*
2241  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2242  * according to the scheduling class and "nice" value.
2243  */
2244 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2245 {
2246         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2247         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2248
2249         if (type == 0)
2250                 return total;
2251
2252         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2253 }
2254
2255 /*
2256  * Return the average load per task on the cpu's run queue
2257  */
2258 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
2259 {
2260         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2261         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2262         unsigned long n = rq->nr_running;
2263
2264         return n ? total / n : SCHED_LOAD_SCALE;
2265 }
2266
2267 /*
2268  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2269  * domain.
2270  */
2271 static struct sched_group *
2272 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2273 {
2274         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2275         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2276         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2277         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2278
2279         do {
2280                 unsigned long load, avg_load;
2281                 int local_group;
2282                 int i;
2283
2284                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2285                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2286                         continue;
2287
2288                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2289
2290                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2291                 avg_load = 0;
2292
2293                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2294                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2295                         if (local_group)
2296                                 load = source_load(i, load_idx);
2297                         else
2298                                 load = target_load(i, load_idx);
2299
2300                         avg_load += load;
2301                 }
2302
2303                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2304                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2305                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2306
2307                 if (local_group) {
2308                         this_load = avg_load;
2309                         this = group;
2310                 } else if (avg_load < min_load) {
2311                         min_load = avg_load;
2312                         idlest = group;
2313                 }
2314         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2315
2316         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2317                 return NULL;
2318         return idlest;
2319 }
2320
2321 /*
2322  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2323  */
2324 static int
2325 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2326                 cpumask_t *tmp)
2327 {
2328         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2329         int idlest = -1;
2330         int i;
2331
2332         /* Traverse only the allowed CPUs */
2333         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2334
2335         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2336                 load = weighted_cpuload(i);
2337
2338                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2339                         min_load = load;
2340                         idlest = i;
2341                 }
2342         }
2343
2344         return idlest;
2345 }
2346
2347 /*
2348  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2349  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2350  * SD_BALANCE_EXEC.
2351  *
2352  * Balance, ie. select the least loaded group.
2353  *
2354  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2355  *
2356  * preempt must be disabled.
2357  */
2358 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2359 {
2360         struct task_struct *t = current;
2361         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2362
2363         for_each_domain(cpu, tmp) {
2364                 /*
2365                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2366                  */
2367                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2368                         break;
2369                 if (tmp->flags & flag)
2370                         sd = tmp;
2371         }
2372
2373         while (sd) {
2374                 cpumask_t span, tmpmask;
2375                 struct sched_group *group;
2376                 int new_cpu, weight;
2377
2378                 if (!(sd->flags & flag)) {
2379                         sd = sd->child;
2380                         continue;
2381                 }
2382
2383                 span = sd->span;
2384                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2385                 if (!group) {
2386                         sd = sd->child;
2387                         continue;
2388                 }
2389
2390                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2391                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2392                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2393                         sd = sd->child;
2394                         continue;
2395                 }
2396
2397                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2398                 cpu = new_cpu;
2399                 sd = NULL;
2400                 weight = cpus_weight(span);
2401                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2402                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2403                                 break;
2404                         if (tmp->flags & flag)
2405                                 sd = tmp;
2406                 }
2407                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2408         }
2409
2410         return cpu;
2411 }
2412
2413 #endif /* CONFIG_SMP */
2414
2415 #ifdef CONFIG_CONTEXT_SWITCH_TRACER
2416
2417 void ftrace_all_fair_tasks(void *__rq, void *__tr, void *__data)
2418 {
2419         struct task_struct *p;
2420         struct sched_entity *se;
2421         struct rb_node *curr;
2422         struct rq *rq = __rq;
2423
2424         curr = first_fair(&rq->cfs);
2425         if (!curr)
2426                 return;
2427
2428         if (rq->cfs.curr) {
2429                 p = task_of(rq->cfs.curr);
2430                 __trace_special(__tr, __data,
2431                       p->pid, p->se.vruntime, p->se.sum_exec_runtime);
2432         }
2433         if (rq->cfs.next) {
2434                 p = task_of(rq->cfs.next);
2435                 __trace_special(__tr, __data,
2436                       p->pid, p->se.vruntime, p->se.sum_exec_runtime);
2437         }
2438
2439         while (curr) {
2440                 se = rb_entry(curr, struct sched_entity, run_node);
2441                 if (!entity_is_task(se))
2442                         continue;
2443
2444                 p = task_of(se);
2445
2446                 __trace_special(__tr, __data,
2447                               p->pid, p->se.vruntime, p->se.sum_exec_runtime);
2448
2449                 curr = rb_next(curr);
2450         }
2451 }
2452
2453 #endif
2454
2455 /***
2456  * try_to_wake_up - wake up a thread
2457  * @p: the to-be-woken-up thread
2458  * @state: the mask of task states that can be woken
2459  * @sync: do a synchronous wakeup?
2460  *
2461  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2462  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2463  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2464  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2465  * runnable without the overhead of this.
2466  *
2467  * returns failure only if the task is already active.
2468  */
2469 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2470 {
2471         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2472         unsigned long flags;
2473         long old_state;
2474         struct rq *rq;
2475
2476         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2477                 sync = 0;
2478
2479         smp_wmb();
2480         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2481         old_state = p->state;
2482         if (!(old_state & state))
2483                 goto out;
2484
2485         if (p->se.on_rq)
2486                 goto out_running;
2487
2488         cpu = task_cpu(p);
2489         orig_cpu = cpu;
2490         this_cpu = smp_processor_id();
2491
2492 #ifdef CONFIG_SMP
2493         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2494                 goto out_activate;
2495
2496         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2497         if (cpu != orig_cpu) {
2498                 set_task_cpu(p, cpu);
2499                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2500                 /* might preempt at this point */
2501                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2502                 old_state = p->state;
2503                 if (!(old_state & state))
2504                         goto out;
2505                 if (p->se.on_rq)
2506                         goto out_running;
2507
2508                 this_cpu = smp_processor_id();
2509                 cpu = task_cpu(p);
2510         }
2511
2512 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2513         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2514         if (cpu == this_cpu)
2515                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2516         else {
2517                 struct sched_domain *sd;
2518                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2519                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2520                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2521                                 break;
2522                         }
2523                 }
2524         }
2525 #endif
2526
2527 out_activate:
2528 #endif /* CONFIG_SMP */
2529         ftrace_wake_up_task(rq, p, rq->curr);
2530         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2531         if (sync)
2532                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2533         if (orig_cpu != cpu)
2534                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2535         if (cpu == this_cpu)
2536                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2537         else
2538                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2539         update_rq_clock(rq);
2540         activate_task(rq, p, 1);
2541         success = 1;
2542
2543 out_running:
2544         check_preempt_curr(rq, p);
2545
2546         p->state = TASK_RUNNING;
2547 #ifdef CONFIG_SMP
2548         if (p->sched_class->task_wake_up)
2549                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2550 #endif
2551 out:
2552         task_rq_unlock(rq, &flags);
2553
2554         return success;
2555 }
2556
2557 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2558 {
2559         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2560 }
2561 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2562
2563 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2564 {
2565         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2566 }
2567
2568 /*
2569  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2570  * p is forked by current.
2571  *
2572  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2573  */
2574 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2575 {
2576         p->se.exec_start                = 0;
2577         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2578         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2579         p->se.last_wakeup               = 0;
2580         p->se.avg_overlap               = 0;
2581
2582 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2583         p->se.wait_start                = 0;
2584         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2585         p->se.sleep_start               = 0;
2586         p->se.block_start               = 0;
2587         p->se.sleep_max                 = 0;
2588         p->se.block_max                 = 0;
2589         p->se.exec_max                  = 0;
2590         p->se.slice_max                 = 0;
2591         p->se.wait_max                  = 0;
2592 #endif
2593
2594         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2595         p->se.on_rq = 0;
2596         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2597
2598 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2599         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2600 #endif
2601
2602         /*
2603          * We mark the process as running here, but have not actually
2604          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2605          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2606          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2607          */
2608         p->state = TASK_RUNNING;
2609 }
2610
2611 /*
2612  * fork()/clone()-time setup:
2613  */
2614 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2615 {
2616         int cpu = get_cpu();
2617
2618         __sched_fork(p);
2619
2620 #ifdef CONFIG_SMP
2621         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2622 #endif
2623         set_task_cpu(p, cpu);
2624
2625         /*
2626          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2627          */
2628         p->prio = current->normal_prio;
2629         if (!rt_prio(p->prio))
2630                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2631
2632 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2633         if (likely(sched_info_on()))
2634                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2635 #endif
2636 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2637         p->oncpu = 0;
2638 #endif
2639 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2640         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2641         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2642 #endif
2643         put_cpu();
2644 }
2645
2646 /*
2647  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2648  *
2649  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2650  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2651  * on the runqueue and wakes it.
2652  */
2653 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2654 {
2655         unsigned long flags;
2656         struct rq *rq;
2657
2658         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2659         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2660         update_rq_clock(rq);
2661
2662         p->prio = effective_prio(p);
2663
2664         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2665                 activate_task(rq, p, 0);
2666         } else {
2667                 /*
2668                  * Let the scheduling class do new task startup
2669                  * management (if any):
2670                  */
2671                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2672                 inc_nr_running(rq);
2673         }
2674         ftrace_wake_up_task(rq, p, rq->curr);
2675         check_preempt_curr(rq, p);
2676 #ifdef CONFIG_SMP
2677         if (p->sched_class->task_wake_up)
2678                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2679 #endif
2680         task_rq_unlock(rq, &flags);
2681 }
2682
2683 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2684
2685 /**
2686  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2687  * @notifier: notifier struct to register
2688  */
2689 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2690 {
2691         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2692 }
2693 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2694
2695 /**
2696  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2697  * @notifier: notifier struct to unregister
2698  *
2699  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2700  */
2701 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2702 {
2703         hlist_del(&notifier->link);
2704 }
2705 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2706
2707 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2708 {
2709         struct preempt_notifier *notifier;
2710         struct hlist_node *node;
2711
2712         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2713                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2714 }
2715
2716 static void
2717 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2718                                  struct task_struct *next)
2719 {
2720         struct preempt_notifier *notifier;
2721         struct hlist_node *node;
2722
2723         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2724                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2725 }
2726
2727 #else
2728
2729 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2730 {
2731 }
2732
2733 static void
2734 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2735                                  struct task_struct *next)
2736 {
2737 }
2738
2739 #endif
2740
2741 /**
2742  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2743  * @rq: the runqueue preparing to switch
2744  * @prev: the current task that is being switched out
2745  * @next: the task we are going to switch to.
2746  *
2747  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2748  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2749  * switch.
2750  *
2751  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2752  * hooks.
2753  */
2754 static inline void
2755 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2756                     struct task_struct *next)
2757 {
2758         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2759         prepare_lock_switch(rq, next);
2760         prepare_arch_switch(next);
2761 }
2762
2763 /**
2764  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2765  * @rq: runqueue associated with task-switch
2766  * @prev: the thread we just switched away from.
2767  *
2768  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2769  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2770  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2771  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2772  *
2773  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2774  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2775  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2776  * details.)
2777  */
2778 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2779         __releases(rq->lock)
2780 {
2781         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2782         long prev_state;
2783
2784         rq->prev_mm = NULL;
2785
2786         /*
2787          * A task struct has one reference for the use as "current".
2788          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2789          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2790          * the scheduled task must drop that reference.
2791          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2792          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2793          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2794          * be dropped twice.
2795          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2796          */
2797         prev_state = prev->state;
2798         finish_arch_switch(prev);
2799         finish_lock_switch(rq, prev);
2800 #ifdef CONFIG_SMP
2801         if (current->sched_class->post_schedule)
2802                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2803 #endif
2804
2805         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2806         if (mm)
2807                 mmdrop(mm);
2808         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2809                 /*
2810                  * Remove function-return probe instances associated with this
2811                  * task and put them back on the free list.
2812                  */
2813                 kprobe_flush_task(prev);
2814                 put_task_struct(prev);
2815         }
2816 }
2817
2818 /**
2819  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2820  * @prev: the thread we just switched away from.
2821  */
2822 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2823         __releases(rq->lock)
2824 {
2825         struct rq *rq = this_rq();
2826
2827         finish_task_switch(rq, prev);
2828 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2829         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2830         preempt_enable();
2831 #endif
2832         if (current->set_child_tid)
2833                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2834 }
2835
2836 /*
2837  * context_switch - switch to the new MM and the new
2838  * thread's register state.
2839  */
2840 static inline void
2841 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2842                struct task_struct *next)
2843 {
2844         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2845
2846         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2847         ftrace_ctx_switch(rq, prev, next);
2848         mm = next->mm;
2849         oldmm = prev->active_mm;
2850         /*
2851          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2852          * combine the page table reload and the switch backend into
2853          * one hypercall.
2854          */
2855         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2856
2857         if (unlikely(!mm)) {
2858                 next->active_mm = oldmm;
2859                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2860                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2861         } else
2862                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2863
2864         if (unlikely(!prev->mm)) {
2865                 prev->active_mm = NULL;
2866                 rq->prev_mm = oldmm;
2867         }
2868         /*
2869          * Since the runqueue lock will be released by the next
2870          * task (which is an invalid locking op but in the case
2871          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2872          * do an early lockdep release here:
2873          */
2874 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2875         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2876 #endif
2877
2878         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2879         switch_to(prev, next, prev);
2880
2881         barrier();
2882         /*
2883          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2884          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2885          * frame will be invalid.
2886          */
2887         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2888 }
2889
2890 /*
2891  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2892  *
2893  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2894  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2895  * number of context switches performed since bootup.
2896  */
2897 unsigned long nr_running(void)
2898 {
2899         unsigned long i, sum = 0;
2900
2901         for_each_online_cpu(i)
2902                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2903
2904         return sum;
2905 }
2906
2907 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2908 {
2909         unsigned long i, sum = 0;
2910
2911         for_each_possible_cpu(i)
2912                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2913
2914         /*
2915          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2916          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2917          */
2918         if (unlikely((long)sum < 0))
2919                 sum = 0;
2920
2921         return sum;
2922 }
2923
2924 unsigned long long nr_context_switches(void)
2925 {
2926         int i;
2927         unsigned long long sum = 0;
2928
2929         for_each_possible_cpu(i)
2930                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2931
2932         return sum;
2933 }
2934
2935 unsigned long nr_iowait(void)
2936 {
2937         unsigned long i, sum = 0;
2938
2939         for_each_possible_cpu(i)
2940                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2941
2942         return sum;
2943 }
2944
2945 unsigned long nr_active(void)
2946 {
2947         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2948
2949         for_each_online_cpu(i) {
2950                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2951                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2952         }
2953
2954         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2955                 uninterruptible = 0;
2956
2957         return running + uninterruptible;
2958 }
2959
2960 /*
2961  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2962  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2963  */
2964 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2965 {
2966         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2967         int i, scale;
2968
2969         this_rq->nr_load_updates++;
2970
2971         /* Update our load: */
2972         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2973                 unsigned long old_load, new_load;
2974
2975                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2976
2977                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2978                 new_load = this_load;
2979                 /*
2980                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2981                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2982                  * example.
2983                  */
2984                 if (new_load > old_load)
2985                         new_load += scale-1;
2986                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2987         }
2988 }
2989
2990 #ifdef CONFIG_SMP
2991
2992 /*
2993  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2994  *
2995  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2996  * you need to do so manually before calling.
2997  */
2998 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2999         __acquires(rq1->lock)
3000         __acquires(rq2->lock)
3001 {
3002         BUG_ON(!irqs_disabled());
3003         if (rq1 == rq2) {
3004                 spin_lock(&rq1->lock);
3005                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
3006         } else {
3007                 if (rq1 < rq2) {
3008                         spin_lock(&rq1->lock);
3009                         spin_lock(&rq2->lock);
3010                 } else {
3011                         spin_lock(&rq2->lock);
3012                         spin_lock(&rq1->lock);
3013                 }
3014         }
3015         update_rq_clock(rq1);
3016         update_rq_clock(rq2);
3017 }
3018
3019 /*
3020  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
3021  *
3022  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
3023  * you need to do so manually after calling.
3024  */
3025 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
3026         __releases(rq1->lock)
3027         __releases(rq2->lock)
3028 {
3029         spin_unlock(&rq1->lock);
3030         if (rq1 != rq2)
3031                 spin_unlock(&rq2->lock);
3032         else
3033                 __release(rq2->lock);
3034 }
3035
3036 /*
3037  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
3038  */
3039 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
3040         __releases(this_rq->lock)
3041         __acquires(busiest->lock)
3042         __acquires(this_rq->lock)
3043 {
3044         int ret = 0;
3045
3046         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
3047                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
3048                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3049                 BUG_ON(1);
3050         }
3051         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
3052                 if (busiest < this_rq) {
3053                         spin_unlock(&this_rq->lock);
3054                         spin_lock(&busiest->lock);
3055                         spin_lock(&this_rq->lock);
3056                         ret = 1;
3057                 } else
3058                         spin_lock(&busiest->lock);
3059         }
3060         return ret;
3061 }
3062
3063 /*
3064  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
3065  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
3066  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
3067  * the cpu_allowed mask is restored.
3068  */
3069 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
3070 {
3071         struct migration_req req;
3072         unsigned long flags;
3073         struct rq *rq;
3074
3075         rq = task_rq_lock(p, &flags);
3076         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
3077             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
3078                 goto out;
3079
3080         /* force the process onto the specified CPU */
3081         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
3082                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
3083                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
3084
3085                 get_task_struct(mt);
3086                 task_rq_unlock(rq, &flags);
3087                 wake_up_process(mt);
3088                 put_task_struct(mt);
3089                 wait_for_completion(&req.done);
3090
3091                 return;
3092         }
3093 out:
3094         task_rq_unlock(rq, &flags);
3095 }
3096
3097 /*
3098  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
3099  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
3100  */
3101 void sched_exec(void)
3102 {
3103         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
3104         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
3105         put_cpu();
3106         if (new_cpu != this_cpu)
3107                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
3108 }
3109
3110 /*
3111  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
3112  * Both runqueues must be locked.
3113  */
3114 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
3115                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
3116 {
3117         deactivate_task(src_rq, p, 0);
3118         set_task_cpu(p, this_cpu);
3119         activate_task(this_rq, p, 0);
3120         /*
3121          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
3122          * to be always true for them.
3123          */
3124         check_preempt_curr(this_rq, p);
3125 }
3126
3127 /*
3128  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
3129  */
3130 static
3131 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
3132                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3133                      int *all_pinned)
3134 {
3135         /*
3136          * We do not migrate tasks that are:
3137          * 1) running (obviously), or
3138          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3139          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3140          */
3141         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
3142                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3143                 return 0;
3144         }
3145         *all_pinned = 0;
3146
3147         if (task_running(rq, p)) {
3148                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3149                 return 0;
3150         }
3151
3152         /*
3153          * Aggressive migration if:
3154          * 1) task is cache cold, or
3155          * 2) too many balance attempts have failed.
3156          */
3157
3158         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
3159                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3160 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3161                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3162                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3163                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3164                 }
3165 #endif
3166                 return 1;
3167         }
3168
3169         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
3170                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3171                 return 0;
3172         }
3173         return 1;
3174 }
3175
3176 static unsigned long
3177 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3178               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3179               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3180               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3181 {
3182         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0, skip_for_load;
3183         struct task_struct *p;
3184         long rem_load_move = max_load_move;
3185
3186         if (max_load_move == 0)
3187                 goto out;
3188
3189         pinned = 1;
3190
3191         /*
3192          * Start the load-balancing iterator:
3193          */
3194         p = iterator->start(iterator->arg);
3195 next:
3196         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3197                 goto out;
3198         /*
3199          * To help distribute high priority tasks across CPUs we don't
3200          * skip a task if it will be the highest priority task (i.e. smallest
3201          * prio value) on its new queue regardless of its load weight
3202          */
3203         skip_for_load = (p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move +
3204                                                          SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ;
3205         if ((skip_for_load && p->prio >= *this_best_prio) ||
3206             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3207                 p = iterator->next(iterator->arg);
3208                 goto next;
3209         }
3210
3211         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3212         pulled++;
3213         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3214
3215         /*
3216          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3217          */
3218         if (rem_load_move > 0) {
3219                 if (p->prio < *this_best_prio)
3220                         *this_best_prio = p->prio;
3221                 p = iterator->next(iterator->arg);
3222                 goto next;
3223         }
3224 out:
3225         /*
3226          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3227          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3228          * inside pull_task().
3229          */
3230         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3231
3232         if (all_pinned)
3233                 *all_pinned = pinned;
3234
3235         return max_load_move - rem_load_move;
3236 }
3237
3238 /*
3239  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3240  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3241  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3242  *
3243  * Called with both runqueues locked.
3244  */
3245 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3246                       unsigned long max_load_move,
3247                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3248                       int *all_pinned)
3249 {
3250         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3251         unsigned long total_load_moved = 0;
3252         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3253
3254         do {
3255                 total_load_moved +=
3256                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3257                                 max_load_move - total_load_moved,
3258                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3259                 class = class->next;
3260         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3261
3262         return total_load_moved > 0;
3263 }
3264
3265 static int
3266 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3267                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3268                    struct rq_iterator *iterator)
3269 {
3270         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3271         int pinned = 0;
3272
3273         while (p) {
3274                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3275                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3276                         /*
3277                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3278                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3279                          * stats here rather than inside pull_task().
3280                          */
3281                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3282
3283                         return 1;
3284                 }
3285                 p = iterator->next(iterator->arg);
3286         }
3287
3288         return 0;
3289 }
3290
3291 /*
3292  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3293  * part of active balancing operations within "domain".
3294  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3295  *
3296  * Called with both runqueues locked.
3297  */
3298 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3299                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3300 {
3301         const struct sched_class *class;
3302
3303         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3304                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3305                         return 1;
3306
3307         return 0;
3308 }
3309
3310 /*
3311  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3312  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3313  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3314  */
3315 static struct sched_group *
3316 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3317                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3318                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3319 {
3320         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3321         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3322         unsigned long max_pull;
3323         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3324         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3325         int load_idx, group_imb = 0;
3326 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3327         int power_savings_balance = 1;
3328         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3329         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3330         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3331 #endif
3332
3333         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3334         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3335         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3336         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3337                 load_idx = sd->busy_idx;
3338         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3339                 load_idx = sd->newidle_idx;
3340         else
3341                 load_idx = sd->idle_idx;
3342
3343         do {
3344                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3345                 int local_group;
3346                 int i;
3347                 int __group_imb = 0;
3348                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3349                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3350
3351                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3352
3353                 if (local_group)
3354                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3355
3356                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3357                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3358                 max_cpu_load = 0;
3359                 min_cpu_load = ~0UL;
3360
3361                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3362                         struct rq *rq;
3363
3364                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3365                                 continue;
3366
3367                         rq = cpu_rq(i);
3368
3369                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3370                                 *sd_idle = 0;
3371
3372                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3373                         if (local_group) {
3374                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3375                                         first_idle_cpu = 1;
3376                                         balance_cpu = i;
3377                                 }
3378
3379                                 load = target_load(i, load_idx);
3380                         } else {
3381                                 load = source_load(i, load_idx);
3382                                 if (load > max_cpu_load)
3383                                         max_cpu_load = load;
3384                                 if (min_cpu_load > load)
3385                                         min_cpu_load = load;
3386                         }
3387
3388                         avg_load += load;
3389                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3390                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3391                 }
3392
3393                 /*
3394                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3395                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3396                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3397                  * to do the newly idle load balance.
3398                  */
3399                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3400                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3401                         *balance = 0;
3402                         goto ret;
3403                 }
3404
3405                 total_load += avg_load;
3406                 total_pwr += group->__cpu_power;
3407
3408                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3409                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3410                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3411
3412                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > SCHED_LOAD_SCALE)
3413                         __group_imb = 1;
3414
3415                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3416
3417                 if (local_group) {
3418                         this_load = avg_load;
3419                         this = group;
3420                         this_nr_running = sum_nr_running;
3421                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3422                 } else if (avg_load > max_load &&
3423                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3424                         max_load = avg_load;
3425                         busiest = group;
3426                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3427                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3428                         group_imb = __group_imb;
3429                 }
3430
3431 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3432                 /*
3433                  * Busy processors will not participate in power savings
3434                  * balance.
3435                  */
3436                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3437                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3438                         goto group_next;
3439
3440                 /*
3441                  * If the local group is idle or completely loaded
3442                  * no need to do power savings balance at this domain
3443                  */
3444                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3445                                     !this_nr_running))
3446                         power_savings_balance = 0;
3447
3448                 /*
3449                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3450                  * don't include that group in power savings calculations
3451                  */
3452                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3453                     || !sum_nr_running)
3454                         goto group_next;
3455
3456                 /*
3457                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3458                  * This is the group from where we need to pick up the load
3459                  * for saving power
3460                  */
3461                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3462                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3463                      first_cpu(group->cpumask) <
3464                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3465                         group_min = group;
3466                         min_nr_running = sum_nr_running;
3467                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3468                                                 sum_nr_running;
3469                 }
3470
3471                 /*
3472                  * Calculate the group which is almost near its
3473                  * capacity but still has some space to pick up some load
3474                  * from other group and save more power
3475                  */
3476                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3477                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3478                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3479                              first_cpu(group->cpumask) >
3480                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3481                                 group_leader = group;
3482                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3483                         }
3484                 }
3485 group_next:
3486 #endif
3487                 group = group->next;
3488         } while (group != sd->groups);
3489
3490         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3491                 goto out_balanced;
3492
3493         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3494
3495         if (this_load >= avg_load ||
3496                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3497                 goto out_balanced;
3498
3499         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3500         if (group_imb)
3501                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3502
3503         /*
3504          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3505          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3506          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3507          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3508          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3509          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3510          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3511          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3512          * appear as very large values with unsigned longs.
3513          */
3514         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3515                 goto out_balanced;
3516
3517         /*
3518          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3519          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3520          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3521          */
3522         if (max_load < avg_load) {
3523                 *imbalance = 0;
3524                 goto small_imbalance;
3525         }
3526
3527         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3528         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3529
3530         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3531         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3532                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3533                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3534
3535         /*
3536          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3537          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3538          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3539          * moved
3540          */
3541         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3542                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3543                 unsigned int imbn;
3544
3545 small_imbalance:
3546                 pwr_move = pwr_now = 0;
3547                 imbn = 2;
3548                 if (this_nr_running) {
3549                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3550                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3551                                 imbn = 1;
3552                 } else
3553                         this_load_per_task = SCHED_LOAD_SCALE;
3554
3555                 if (max_load - this_load + SCHED_LOAD_SCALE_FUZZ >=
3556                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3557                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3558                         return busiest;
3559                 }
3560
3561                 /*
3562                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3563                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3564                  * moving them.
3565                  */
3566
3567                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3568                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3569                 pwr_now += this->__cpu_power *
3570                                 min(this_load_per_task, this_load);
3571                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3572
3573                 /* Amount of load we'd subtract */
3574                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3575                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3576                 if (max_load > tmp)
3577                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3578                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3579
3580                 /* Amount of load we'd add */
3581                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3582                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3583                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3584                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3585                 else
3586                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3587                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3588                 pwr_move += this->__cpu_power *
3589                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3590                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3591
3592                 /* Move if we gain throughput */
3593                 if (pwr_move > pwr_now)
3594                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3595         }
3596
3597         return busiest;
3598
3599 out_balanced:
3600 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3601         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3602                 goto ret;
3603
3604         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3605                 *imbalance = min_load_per_task;
3606                 return group_min;
3607         }
3608 #endif
3609 ret:
3610         *imbalance = 0;
3611         return NULL;
3612 }
3613
3614 /*
3615  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3616  */
3617 static struct rq *
3618 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3619                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3620 {
3621         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3622         unsigned long max_load = 0;
3623         int i;
3624
3625         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3626                 unsigned long wl;
3627
3628                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3629                         continue;
3630
3631                 rq = cpu_rq(i);
3632                 wl = weighted_cpuload(i);
3633
3634                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3635                         continue;
3636
3637                 if (wl > max_load) {
3638                         max_load = wl;
3639                         busiest = rq;
3640                 }
3641         }
3642
3643         return busiest;
3644 }
3645
3646 /*
3647  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3648  * so long as it is large enough.
3649  */
3650 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3651
3652 /*
3653  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3654  * tasks if there is an imbalance.
3655  */
3656 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3657                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3658                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3659 {
3660         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3661         struct sched_group *group;
3662         unsigned long imbalance;
3663         struct rq *busiest;
3664         unsigned long flags;
3665         int unlock_aggregate;
3666
3667         cpus_setall(*cpus);
3668
3669         unlock_aggregate = get_aggregate(sd);
3670
3671         /*
3672          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3673          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3674          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3675          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3676          */
3677         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3678             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3679                 sd_idle = 1;
3680
3681         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3682
3683 redo:
3684         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3685                                    cpus, balance);
3686
3687         if (*balance == 0)
3688                 goto out_balanced;
3689
3690         if (!group) {
3691                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3692                 goto out_balanced;
3693         }
3694
3695         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3696         if (!busiest) {
3697                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3698                 goto out_balanced;
3699         }
3700
3701         BUG_ON(busiest == this_rq);
3702
3703         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3704
3705         ld_moved = 0;
3706         if (busiest->nr_running > 1) {
3707                 /*
3708                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3709                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3710                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3711                  * correctly treated as an imbalance.
3712                  */
3713                 local_irq_save(flags);
3714                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3715                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3716                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3717                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3718                 local_irq_restore(flags);
3719
3720                 /*
3721                  * some other cpu did the load balance for us.
3722                  */
3723                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3724                         resched_cpu(this_cpu);
3725
3726                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3727                 if (unlikely(all_pinned)) {
3728                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3729                         if (!cpus_empty(*cpus))
3730                                 goto redo;
3731                         goto out_balanced;
3732                 }
3733         }
3734
3735         if (!ld_moved) {
3736                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3737                 sd->nr_balance_failed++;
3738
3739                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3740
3741                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3742
3743                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3744                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3745                          */
3746                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3747                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3748                                 all_pinned = 1;
3749                                 goto out_one_pinned;
3750                         }
3751
3752                         if (!busiest->active_balance) {
3753                                 busiest->active_balance = 1;
3754                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3755                                 active_balance = 1;
3756                         }
3757                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3758                         if (active_balance)
3759                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3760
3761                         /*
3762                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3763                          * counter.
3764                          */
3765                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3766                 }
3767         } else
3768                 sd->nr_balance_failed = 0;
3769
3770         if (likely(!active_balance)) {
3771                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3772                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3773         } else {
3774                 /*
3775                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3776                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3777                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3778                  * move_tasks).
3779                  */
3780                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3781                         sd->balance_interval *= 2;
3782         }
3783
3784         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3785             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3786                 ld_moved = -1;
3787
3788         goto out;
3789
3790 out_balanced:
3791         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3792
3793         sd->nr_balance_failed = 0;
3794
3795 out_one_pinned:
3796         /* tune up the balancing interval */
3797         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3798                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3799                 sd->balance_interval *= 2;
3800
3801         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3802             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3803                 ld_moved = -1;
3804         else
3805                 ld_moved = 0;
3806 out:
3807         if (unlock_aggregate)
3808                 put_aggregate(sd);
3809         return ld_moved;
3810 }
3811
3812 /*
3813  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3814  * tasks if there is an imbalance.
3815  *
3816  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3817  * this_rq is locked.
3818  */
3819 static int
3820 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3821                         cpumask_t *cpus)
3822 {
3823         struct sched_group *group;
3824         struct rq *busiest = NULL;
3825         unsigned long imbalance;
3826         int ld_moved = 0;
3827         int sd_idle = 0;
3828         int all_pinned = 0;
3829
3830         cpus_setall(*cpus);
3831
3832         /*
3833          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3834          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3835          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3836          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3837          */
3838         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3839             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3840                 sd_idle = 1;
3841
3842         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3843 redo:
3844         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3845                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3846         if (!group) {
3847                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3848                 goto out_balanced;
3849         }
3850
3851         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3852         if (!busiest) {
3853                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3854                 goto out_balanced;
3855         }
3856
3857         BUG_ON(busiest == this_rq);
3858
3859         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3860
3861         ld_moved = 0;
3862         if (busiest->nr_running > 1) {
3863                 /* Attempt to move tasks */
3864                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3865                 /* this_rq->clock is already updated */
3866                 update_rq_clock(busiest);
3867                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3868                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3869                                         &all_pinned);
3870                 spin_unlock(&busiest->lock);
3871
3872                 if (unlikely(all_pinned)) {
3873                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3874                         if (!cpus_empty(*cpus))
3875                                 goto redo;
3876                 }
3877         }
3878
3879         if (!ld_moved) {
3880                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3881                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3882                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3883                         return -1;
3884         } else
3885                 sd->nr_balance_failed = 0;
3886
3887         return ld_moved;
3888
3889 out_balanced:
3890         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3891         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3892             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3893                 return -1;
3894         sd->nr_balance_failed = 0;
3895
3896         return 0;
3897 }
3898
3899 /*
3900  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3901  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3902  */
3903 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3904 {
3905         struct sched_domain *sd;
3906         int pulled_task = -1;
3907         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3908         cpumask_t tmpmask;
3909
3910         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3911                 unsigned long interval;
3912
3913                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3914                         continue;
3915
3916                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3917                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3918                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3919                                                            sd, &tmpmask);
3920
3921                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3922                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3923                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3924                 if (pulled_task)
3925                         break;
3926         }
3927         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3928                 /*
3929                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3930                  * a busy processor. So reset next_balance.
3931                  */
3932                 this_rq->next_balance = next_balance;
3933         }
3934 }
3935
3936 /*
3937  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3938  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3939  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3940  * logical imbalances.
3941  *
3942  * Called with busiest_rq locked.
3943  */
3944 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3945 {
3946         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3947         struct sched_domain *sd;
3948         struct rq *target_rq;
3949
3950         /* Is there any task to move? */
3951         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3952                 return;
3953
3954         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3955
3956         /*
3957          * This condition is "impossible", if it occurs
3958          * we need to fix it. Originally reported by
3959          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3960          */
3961         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3962
3963         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3964         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3965         update_rq_clock(busiest_rq);
3966         update_rq_clock(target_rq);
3967
3968         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3969         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3970                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3971                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3972                                 break;
3973         }
3974
3975         if (likely(sd)) {
3976                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3977
3978                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3979                                   sd, CPU_IDLE))
3980                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3981                 else
3982                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3983         }
3984         spin_unlock(&target_rq->lock);
3985 }
3986
3987 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3988 static struct {
3989         atomic_t load_balancer;
3990         cpumask_t cpu_mask;
3991 } nohz ____cacheline_aligned = {
3992         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3993         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3994 };
3995
3996 /*
3997  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3998  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3999  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4000  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4001  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4002  * arrives...
4003  *
4004  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4005  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4006  * nohz.cpu_mask..
4007  *
4008  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4009  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4010  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4011  * there is no need for ilb owner.
4012  *
4013  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4014  * next busy scheduler_tick()
4015  */
4016 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4017 {
4018         int cpu = smp_processor_id();
4019
4020         if (stop_tick) {
4021                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
4022                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4023
4024                 /*
4025                  * If we are going offline and still the leader, give up!
4026                  */
4027                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
4028                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4029                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4030                                 BUG();
4031                         return 0;
4032                 }
4033
4034                 /* time for ilb owner also to sleep */
4035                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4036                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4037                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4038                         return 0;
4039                 }
4040
4041                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4042                         /* make me the ilb owner */
4043                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4044                                 return 1;
4045                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4046                         return 1;
4047         } else {
4048                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4049                         return 0;
4050
4051                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4052
4053                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4054                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4055                                 BUG();
4056         }
4057         return 0;
4058 }
4059 #endif
4060
4061 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4062
4063 /*
4064  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4065  * and initiates a balancing operation if so.
4066  *
4067  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4068  */
4069 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4070 {
4071         int balance = 1;
4072         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4073         unsigned long interval;
4074         struct sched_domain *sd;
4075         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4076         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4077         int update_next_balance = 0;
4078         cpumask_t tmp;
4079
4080         for_each_domain(cpu, sd) {
4081                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4082                         continue;
4083
4084                 interval = sd->balance_interval;
4085                 if (idle != CPU_IDLE)
4086                         interval *= sd->busy_factor;
4087
4088                 /* scale ms to jiffies */
4089                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4090                 if (unlikely(!interval))
4091                         interval = 1;
4092                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4093                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4094
4095
4096                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE) {
4097                         if (!spin_trylock(&balancing))
4098                                 goto out;
4099                 }
4100
4101                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4102                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
4103                                 /*
4104                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4105                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4106                                  * not idle.
4107                                  */
4108                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4109                         }
4110                         sd->last_balance = jiffies;
4111                 }
4112                 if (sd->flags & SD_SERIALIZE)
4113                         spin_unlock(&balancing);
4114 out:
4115                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4116                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4117                         update_next_balance = 1;
4118                 }
4119
4120                 /*
4121                  * Stop the load balance at this level. There is another
4122                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4123                  * actively.
4124                  */
4125                 if (!balance)
4126                         break;
4127         }
4128
4129         /*
4130          * next_balance will be updated only when there is a need.
4131          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4132          * updated.
4133          */
4134         if (likely(update_next_balance))
4135                 rq->next_balance = next_balance;
4136 }
4137
4138 /*
4139  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4140  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4141  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4142  */
4143 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4144 {
4145         int this_cpu = smp_processor_id();
4146         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4147         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4148                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4149
4150         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4151
4152 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4153         /*
4154          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4155          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4156          * stopped.
4157          */
4158         if (this_rq->idle_at_tick &&
4159             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4160                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
4161                 struct rq *rq;
4162                 int balance_cpu;
4163
4164                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
4165                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
4166                         /*
4167                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4168                          * work being done for other cpus. Next load
4169                          * balancing owner will pick it up.
4170                          */
4171                         if (need_resched())
4172                                 break;
4173
4174                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4175
4176                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4177                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4178                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4179                 }
4180         }
4181 #endif
4182 }
4183
4184 /*
4185  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4186  *
4187  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4188  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4189  * if the whole system is idle.
4190  */
4191 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4192 {
4193 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4194         /*
4195          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4196          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4197          * load balancer.
4198          */
4199         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4200                 rq->in_nohz_recently = 0;
4201
4202                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4203                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4204                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4205                 }
4206
4207                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4208                         /*
4209                          * simple selection for now: Nominate the
4210                          * first cpu in the nohz list to be the next
4211                          * ilb owner.
4212                          *
4213                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4214                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4215                          */
4216                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4217
4218                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4219                                 resched_cpu(ilb);
4220                 }
4221         }
4222
4223         /*
4224          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4225          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4226          */
4227         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4228             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4229                 resched_cpu(cpu);
4230                 return;
4231         }
4232
4233         /*
4234          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4235          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4236          */
4237         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4238             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4239                 return;
4240 #endif
4241         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4242                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4243 }
4244
4245 #else   /* CONFIG_SMP */
4246
4247 /*
4248  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4249  */
4250 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4251 {
4252 }
4253
4254 #endif
4255
4256 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4257
4258 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4259
4260 /*
4261  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4262  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4263  */
4264 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4265 {
4266         unsigned long flags;
4267         u64 ns, delta_exec;
4268         struct rq *rq;
4269
4270         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4271         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4272         if (task_current(rq, p)) {
4273                 update_rq_clock(rq);
4274                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4275                 if ((s64)delta_exec > 0)
4276                         ns += delta_exec;
4277         }
4278         task_rq_unlock(rq, &flags);
4279
4280         return ns;
4281 }
4282
4283 /*
4284  * Account user cpu time to a process.
4285  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4286  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4287  */
4288 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4289 {
4290         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4291         cputime64_t tmp;
4292
4293         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4294
4295         /* Add user time to cpustat. */
4296         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4297         if (TASK_NICE(p) > 0)
4298                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4299         else
4300                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4301 }
4302
4303 /*
4304  * Account guest cpu time to a process.
4305  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4306  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4307  */
4308 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4309 {
4310         cputime64_t tmp;
4311         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4312
4313         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4314
4315         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4316         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4317
4318         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4319         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4320 }
4321
4322 /*
4323  * Account scaled user cpu time to a process.
4324  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4325  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4326  */
4327 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4328 {
4329         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4330 }
4331
4332 /*
4333  * Account system cpu time to a process.
4334  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4335  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4336  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4337  */
4338 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4339                          cputime_t cputime)
4340 {
4341         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4342         struct rq *rq = this_rq();
4343         cputime64_t tmp;
4344
4345         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4346                 account_guest_time(p, cputime);
4347                 return;
4348         }
4349
4350         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4351
4352         /* Add system time to cpustat. */
4353         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4354         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4355                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4356         else if (softirq_count())
4357                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4358         else if (p != rq->idle)
4359                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4360         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4361                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4362         else
4363                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4364         /* Account for system time used */
4365         acct_update_integrals(p);
4366 }
4367
4368 /*
4369  * Account scaled system cpu time to a process.
4370  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4371  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4372  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4373  */
4374 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4375 {
4376         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4377 }
4378
4379 /*
4380  * Account for involuntary wait time.
4381  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4382  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4383  */
4384 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4385 {
4386         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4387         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4388         struct rq *rq = this_rq();
4389
4390         if (p == rq->idle) {
4391                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4392                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4393                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4394                 else
4395                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4396         } else
4397                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4398 }
4399
4400 /*
4401  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4402  * We call it with interrupts disabled.
4403  *
4404  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4405  * timeslices.
4406  */
4407 void scheduler_tick(void)
4408 {
4409         int cpu = smp_processor_id();
4410         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4411         struct task_struct *curr = rq->curr;
4412
4413         sched_clock_tick();
4414
4415         spin_lock(&rq->lock);
4416         update_rq_clock(rq);
4417         update_cpu_load(rq);
4418         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4419         spin_unlock(&rq->lock);
4420
4421 #ifdef CONFIG_SMP
4422         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4423         trigger_load_balance(rq, cpu);
4424 #endif
4425 }
4426
4427 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4428                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4429
4430 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4431 {
4432         if (in_lock_functions(addr)) {
4433                 addr = CALLER_ADDR2;
4434                 if (in_lock_functions(addr))
4435                         addr = CALLER_ADDR3;
4436         }
4437         return addr;
4438 }
4439
4440 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4441 {
4442 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4443         /*
4444          * Underflow?
4445          */
4446         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4447                 return;
4448 #endif
4449         preempt_count() += val;
4450 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4451         /*
4452          * Spinlock count overflowing soon?
4453          */
4454         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4455                                 PREEMPT_MASK - 10);
4456 #endif
4457         if (preempt_count() == val)
4458                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4459 }
4460 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4461
4462 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4463 {
4464 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4465         /*
4466          * Underflow?
4467          */
4468         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4469                 return;
4470         /*
4471          * Is the spinlock portion underflowing?
4472          */
4473         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4474                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4475                 return;
4476 #endif
4477
4478         if (preempt_count() == val)
4479                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4480         preempt_count() -= val;
4481 }
4482 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4483
4484 #endif
4485
4486 /*
4487  * Print scheduling while atomic bug:
4488  */
4489 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4490 {
4491         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4492
4493         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4494                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4495
4496         debug_show_held_locks(prev);
4497         if (irqs_disabled())
4498                 print_irqtrace_events(prev);
4499
4500         if (regs)
4501                 show_regs(regs);
4502         else
4503                 dump_stack();
4504 }
4505
4506 /*
4507  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4508  */
4509 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4510 {
4511         /*
4512          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4513          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4514          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4515          */
4516         if (unlikely(in_atomic_preempt_off()) && unlikely(!prev->exit_state))
4517                 __schedule_bug(prev);
4518
4519         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4520
4521         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4522 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4523         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4524                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4525                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4526         }
4527 #endif
4528 }
4529
4530 /*
4531  * Pick up the highest-prio task:
4532  */
4533 static inline struct task_struct *
4534 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4535 {
4536         const struct sched_class *class;
4537         struct task_struct *p;
4538
4539         /*
4540          * Optimization: we know that if all tasks are in
4541          * the fair class we can call that function directly:
4542          */
4543         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4544                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4545                 if (likely(p))
4546                         return p;
4547         }
4548
4549         class = sched_class_highest;
4550         for ( ; ; ) {
4551                 p = class->pick_next_task(rq);
4552                 if (p)
4553                         return p;
4554                 /*
4555                  * Will never be NULL as the idle class always
4556                  * returns a non-NULL p:
4557                  */
4558                 class = class->next;
4559         }
4560 }
4561
4562 /*
4563  * schedule() is the main scheduler function.
4564  */
4565 asmlinkage void __sched schedule(void)
4566 {
4567         struct task_struct *prev, *next;
4568         unsigned long *switch_count;
4569         struct rq *rq;
4570         int cpu;
4571
4572 need_resched:
4573         preempt_disable();
4574         cpu = smp_processor_id();
4575         rq = cpu_rq(cpu);
4576         rcu_qsctr_inc(cpu);
4577         prev = rq->curr;
4578         switch_count = &prev->nivcsw;
4579
4580         release_kernel_lock(prev);
4581 need_resched_nonpreemptible:
4582
4583         schedule_debug(prev);
4584
4585         hrtick_clear(rq);
4586
4587         /*
4588          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4589          */
4590         local_irq_disable();
4591         update_rq_clock(rq);
4592         spin_lock(&rq->lock);
4593         clear_tsk_need_resched(prev);
4594
4595         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4596                 if (unlikely((prev->state & TASK_INTERRUPTIBLE) &&
4597                                 signal_pending(prev))) {
4598                         prev->state = TASK_RUNNING;
4599                 } else {
4600                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4601                 }
4602                 switch_count = &prev->nvcsw;
4603         }
4604
4605 #ifdef CONFIG_SMP
4606         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4607                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4608 #endif
4609
4610         if (unlikely(!rq->nr_running))
4611                 idle_balance(cpu, rq);
4612
4613         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4614         next = pick_next_task(rq, prev);
4615
4616         if (likely(prev != next)) {
4617                 sched_info_switch(prev, next);
4618
4619                 rq->nr_switches++;
4620                 rq->curr = next;
4621                 ++*switch_count;
4622
4623                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4624                 /*
4625                  * the context switch might have flipped the stack from under
4626                  * us, hence refresh the local variables.
4627                  */
4628                 cpu = smp_processor_id();
4629                 rq = cpu_rq(cpu);
4630         } else
4631                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4632
4633         hrtick_set(rq);
4634
4635         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4636                 goto need_resched_nonpreemptible;
4637
4638         preempt_enable_no_resched();
4639         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4640                 goto need_resched;
4641 }
4642 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4643
4644 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4645 /*
4646  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4647  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4648  * occur there and call schedule directly.
4649  */
4650 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4651 {
4652         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4653
4654         /*
4655          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4656          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4657          */
4658         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4659                 return;
4660
4661         do {
4662                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4663                 schedule();
4664                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4665
4666                 /*
4667                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4668                  * between schedule and now.
4669                  */
4670                 barrier();
4671         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4672 }
4673 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4674
4675 /*
4676  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4677  * off of irq context.
4678  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4679  * protect us against recursive calling from irq.
4680  */
4681 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4682 {
4683         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4684
4685         /* Catch callers which need to be fixed */
4686         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4687
4688         do {
4689                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4690                 local_irq_enable();
4691                 schedule();
4692                 local_irq_disable();
4693                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4694
4695                 /*
4696                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4697                  * between schedule and now.
4698                  */
4699                 barrier();
4700         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4701 }
4702
4703 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4704
4705 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4706                           void *key)
4707 {
4708         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4711
4712 /*
4713  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4714  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4715  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4716  *
4717  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4718  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4719  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4720  */
4721 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4722                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4723 {
4724         wait_queue_t *curr, *next;
4725
4726         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4727                 unsigned flags = curr->flags;
4728
4729                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4730                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4731                         break;
4732         }
4733 }
4734
4735 /**
4736  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4737  * @q: the waitqueue
4738  * @mode: which threads
4739  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4740  * @key: is directly passed to the wakeup function
4741  */
4742 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4743                         int nr_exclusive, void *key)
4744 {
4745         unsigned long flags;
4746
4747         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4748         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4749         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4750 }
4751 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4752
4753 /*
4754  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4755  */
4756 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4757 {
4758         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4759 }
4760
4761 /**
4762  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4763  * @q: the waitqueue
4764  * @mode: which threads
4765  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4766  *
4767  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4768  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4769  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4770  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4771  *
4772  * On UP it can prevent extra preemption.
4773  */
4774 void
4775 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4776 {
4777         unsigned long flags;
4778         int sync = 1;
4779
4780         if (unlikely(!q))
4781                 return;
4782
4783         if (unlikely(!nr_exclusive))
4784                 sync = 0;
4785
4786         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4787         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4788         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4789 }
4790 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4791
4792 void complete(struct completion *x)
4793 {
4794         unsigned long flags;
4795
4796         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4797         x->done++;
4798         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4799         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4800 }
4801 EXPORT_SYMBOL(complete);
4802
4803 void complete_all(struct completion *x)
4804 {
4805         unsigned long flags;
4806
4807         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4808         x->done += UINT_MAX/2;
4809         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4810         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4811 }
4812 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4813
4814 static inline long __sched
4815 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4816 {
4817         if (!x->done) {
4818                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4819
4820                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4821                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4822                 do {
4823                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4824                              signal_pending(current)) ||
4825                             (state == TASK_KILLABLE &&
4826                              fatal_signal_pending(current))) {
4827                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4828                                 return -ERESTARTSYS;
4829                         }
4830                         __set_current_state(state);
4831                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4832                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4833                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4834                         if (!timeout) {
4835                                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4836                                 return timeout;
4837                         }
4838                 } while (!x->done);
4839                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4840         }
4841         x->done--;
4842         return timeout;
4843 }
4844
4845 static long __sched
4846 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4847 {
4848         might_sleep();
4849
4850         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4851         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4852         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4853         return timeout;
4854 }
4855
4856 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4857 {
4858         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4859 }
4860 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4861
4862 unsigned long __sched
4863 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4864 {
4865         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4866 }
4867 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4868
4869 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4870 {
4871         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4872         if (t == -ERESTARTSYS)
4873                 return t;
4874         return 0;
4875 }
4876 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4877
4878 unsigned long __sched
4879 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4880                                           unsigned long timeout)
4881 {
4882         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4885
4886 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4887 {
4888         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4889         if (t == -ERESTARTSYS)
4890                 return t;
4891         return 0;
4892 }
4893 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4894
4895 static long __sched
4896 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4897 {
4898         unsigned long flags;
4899         wait_queue_t wait;
4900
4901         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4902
4903         __set_current_state(state);
4904
4905         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4906         __add_wait_queue(q, &wait);
4907         spin_unlock(&q->lock);
4908         timeout = schedule_timeout(timeout);
4909         spin_lock_irq(&q->lock);
4910         __remove_wait_queue(q, &wait);
4911         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4912
4913         return timeout;
4914 }
4915
4916 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4917 {
4918         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4919 }
4920 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4921
4922 long __sched
4923 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4924 {
4925         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4926 }
4927 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4928
4929 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4930 {
4931         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4932 }
4933 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4934
4935 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4936 {
4937         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4938 }
4939 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4940
4941 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4942
4943 /*
4944  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4945  * @p: task
4946  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4947  *
4948  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4949  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4950  *
4951  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4952  */
4953 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4954 {
4955         unsigned long flags;
4956         int oldprio, on_rq, running;
4957         struct rq *rq;
4958         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4959
4960         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4961
4962         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4963         update_rq_clock(rq);
4964
4965         oldprio = p->prio;
4966         on_rq = p->se.on_rq;
4967         running = task_current(rq, p);
4968         if (on_rq)
4969                 dequeue_task(rq, p, 0);
4970         if (running)
4971                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4972
4973         if (rt_prio(prio))
4974                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4975         else
4976                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4977
4978         p->prio = prio;
4979
4980         if (running)
4981                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4982         if (on_rq) {
4983                 enqueue_task(rq, p, 0);
4984
4985                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4986         }
4987         task_rq_unlock(rq, &flags);
4988 }
4989
4990 #endif
4991
4992 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4993 {
4994         int old_prio, delta, on_rq;
4995         unsigned long flags;
4996         struct rq *rq;
4997
4998         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4999                 return;
5000         /*
5001          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5002          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5003          */
5004         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5005         update_rq_clock(rq);
5006         /*
5007          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5008          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5009          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5010          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5011          */
5012         if (task_has_rt_policy(p)) {
5013                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5014                 goto out_unlock;
5015         }
5016         on_rq = p->se.on_rq;
5017         if (on_rq)
5018                 dequeue_task(rq, p, 0);
5019
5020         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5021         set_load_weight(p);
5022         old_prio = p->prio;
5023         p->prio = effective_prio(p);
5024         delta = p->prio - old_prio;
5025
5026         if (on_rq) {
5027                 enqueue_task(rq, p, 0);
5028                 /*
5029                  * If the task increased its priority or is running and
5030                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5031                  */
5032                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5033                         resched_task(rq->curr);
5034         }
5035 out_unlock:
5036         task_rq_unlock(rq, &flags);
5037 }
5038 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5039
5040 /*
5041  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5042  * @p: task
5043  * @nice: nice value
5044  */
5045 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5046 {
5047         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5048         int nice_rlim = 20 - nice;
5049
5050         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5051                 capable(CAP_SYS_NICE));
5052 }
5053
5054 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5055
5056 /*
5057  * sys_nice - change the priority of the current process.
5058  * @increment: priority increment
5059  *
5060  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5061  * does similar things.
5062  */
5063 asmlinkage long sys_nice(int increment)
5064 {
5065         long nice, retval;
5066
5067         /*
5068          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5069          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5070          * and we have a single winner.
5071          */
5072         if (increment < -40)
5073                 increment = -40;
5074         if (increment > 40)
5075                 increment = 40;
5076
5077         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5078         if (nice < -20)
5079                 nice = -20;
5080         if (nice > 19)
5081                 nice = 19;
5082
5083         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5084                 return -EPERM;
5085
5086         retval = security_task_setnice(current, nice);
5087         if (retval)
5088                 return retval;
5089
5090         set_user_nice(current, nice);
5091         return 0;
5092 }
5093
5094 #endif
5095
5096 /**
5097  * task_prio - return the priority value of a given task.
5098  * @p: the task in question.
5099  *
5100  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5101  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5102  * around 0, value goes from -16 to +15.
5103  */
5104 int task_prio(const struct task_struct *p)
5105 {
5106         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5107 }
5108
5109 /**
5110  * task_nice - return the nice value of a given task.
5111  * @p: the task in question.
5112  */
5113 int task_nice(const struct task_struct *p)
5114 {
5115         return TASK_NICE(p);
5116 }
5117 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5118
5119 /**
5120  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5121  * @cpu: the processor in question.
5122  */
5123 int idle_cpu(int cpu)
5124 {
5125         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5126 }
5127
5128 /**
5129  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5130  * @cpu: the processor in question.
5131  */
5132 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5133 {
5134         return cpu_rq(cpu)->idle;
5135 }
5136
5137 /**
5138  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5139  * @pid: the pid in question.
5140  */
5141 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5142 {
5143         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5144 }
5145
5146 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5147 static void
5148 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5149 {
5150         BUG_ON(p->se.on_rq);
5151
5152         p->policy = policy;
5153         switch (p->policy) {
5154         case SCHED_NORMAL:
5155         case SCHED_BATCH:
5156         case SCHED_IDLE:
5157                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5158                 break;
5159         case SCHED_FIFO:
5160         case SCHED_RR:
5161                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5162                 break;
5163         }
5164
5165         p->rt_priority = prio;
5166         p->normal_prio = normal_prio(p);
5167         /* we are holding p->pi_lock already */
5168         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5169         set_load_weight(p);
5170 }
5171
5172 /**
5173  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5174  * @p: the task in question.
5175  * @policy: new policy.
5176  * @param: structure containing the new RT priority.
5177  *
5178  * NOTE that the task may be already dead.
5179  */
5180 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5181                        struct sched_param *param)
5182 {
5183         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5184         unsigned long flags;
5185         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5186         struct rq *rq;
5187
5188         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5189         BUG_ON(in_interrupt());
5190 recheck:
5191         /* double check policy once rq lock held */
5192         if (policy < 0)
5193                 policy = oldpolicy = p->policy;
5194         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5195                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5196                         policy != SCHED_IDLE)
5197                 return -EINVAL;
5198         /*
5199          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5200          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5201          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5202          */
5203         if (param->sched_priority < 0 ||
5204             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5205             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5206                 return -EINVAL;
5207         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5208                 return -EINVAL;
5209
5210         /*
5211          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5212          */
5213         if (!capable(CAP_SYS_NICE)) {
5214                 if (rt_policy(policy)) {
5215                         unsigned long rlim_rtprio;
5216
5217                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5218                                 return -ESRCH;
5219                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5220                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5221
5222                         /* can't set/change the rt policy */
5223                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5224                                 return -EPERM;
5225
5226                         /* can't increase priority */
5227                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5228                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5229                                 return -EPERM;
5230                 }
5231                 /*
5232                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5233                  * move out of SCHED_IDLE either:
5234                  */
5235                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5236                         return -EPERM;
5237
5238                 /* can't change other user's priorities */
5239                 if ((current->euid != p->euid) &&
5240                     (current->euid != p->uid))
5241                         return -EPERM;
5242         }
5243
5244 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5245         /*
5246          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5247          * assigned.
5248          */
5249         if (rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5250                 return -EPERM;
5251 #endif
5252
5253         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5254         if (retval)
5255                 return retval;
5256         /*
5257          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5258          * changing the priority of the task:
5259          */
5260         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5261         /*
5262          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5263          * runqueue lock must be held.
5264          */
5265         rq = __task_rq_lock(p);
5266         /* recheck policy now with rq lock held */
5267         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5268                 policy = oldpolicy = -1;
5269                 __task_rq_unlock(rq);
5270                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5271                 goto recheck;
5272         }
5273         update_rq_clock(rq);
5274         on_rq = p->se.on_rq;
5275         running = task_current(rq, p);
5276         if (on_rq)
5277                 deactivate_task(rq, p, 0);
5278         if (running)
5279                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5280
5281         oldprio = p->prio;
5282         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5283
5284         if (running)
5285                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5286         if (on_rq) {
5287                 activate_task(rq, p, 0);
5288
5289                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5290         }
5291         __task_rq_unlock(rq);
5292         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5293
5294         rt_mutex_adjust_pi(p);
5295
5296         return 0;
5297 }
5298 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5299
5300 static int
5301 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5302 {
5303         struct sched_param lparam;
5304         struct task_struct *p;
5305         int retval;
5306
5307         if (!param || pid < 0)
5308                 return -EINVAL;
5309         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5310                 return -EFAULT;
5311
5312         rcu_read_lock();
5313         retval = -ESRCH;
5314         p = find_process_by_pid(pid);
5315         if (p != NULL)
5316                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5317         rcu_read_unlock();
5318
5319         return retval;
5320 }
5321
5322 /**
5323  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5324  * @pid: the pid in question.
5325  * @policy: new policy.
5326  * @param: structure containing the new RT priority.
5327  */
5328 asmlinkage long
5329 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5330 {
5331         /* negative values for policy are not valid */
5332         if (policy < 0)
5333                 return -EINVAL;
5334
5335         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5336 }
5337
5338 /**
5339  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5340  * @pid: the pid in question.
5341  * @param: structure containing the new RT priority.
5342  */
5343 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5344 {
5345         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5346 }
5347
5348 /**
5349  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5350  * @pid: the pid in question.
5351  */
5352 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5353 {
5354         struct task_struct *p;
5355         int retval;
5356
5357         if (pid < 0)
5358                 return -EINVAL;
5359
5360         retval = -ESRCH;
5361         read_lock(&tasklist_lock);
5362         p = find_process_by_pid(pid);
5363         if (p) {
5364                 retval = security_task_getscheduler(p);
5365                 if (!retval)
5366                         retval = p->policy;
5367         }
5368         read_unlock(&tasklist_lock);
5369         return retval;
5370 }
5371
5372 /**
5373  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5374  * @pid: the pid in question.
5375  * @param: structure containing the RT priority.
5376  */
5377 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5378 {
5379         struct sched_param lp;
5380         struct task_struct *p;
5381         int retval;
5382
5383         if (!param || pid < 0)
5384                 return -EINVAL;
5385
5386         read_lock(&tasklist_lock);
5387         p = find_process_by_pid(pid);
5388         retval = -ESRCH;
5389         if (!p)
5390                 goto out_unlock;
5391
5392         retval = security_task_getscheduler(p);
5393         if (retval)
5394                 goto out_unlock;
5395
5396         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5397         read_unlock(&tasklist_lock);
5398
5399         /*
5400          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5401          */
5402         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5403
5404         return retval;
5405
5406 out_unlock:
5407         read_unlock(&tasklist_lock);
5408         return retval;
5409 }
5410
5411 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5412 {
5413         cpumask_t cpus_allowed;
5414         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5415         struct task_struct *p;
5416         int retval;
5417
5418         get_online_cpus();
5419         read_lock(&tasklist_lock);
5420
5421         p = find_process_by_pid(pid);
5422         if (!p) {
5423                 read_unlock(&tasklist_lock);
5424                 put_online_cpus();
5425                 return -ESRCH;
5426         }
5427
5428         /*
5429          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5430          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5431          * usage count and then drop tasklist_lock.
5432          */
5433         get_task_struct(p);
5434         read_unlock(&tasklist_lock);
5435
5436         retval = -EPERM;
5437         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5438                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5439                 goto out_unlock;
5440
5441         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5442         if (retval)
5443                 goto out_unlock;
5444
5445         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5446         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5447  again:
5448         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5449
5450         if (!retval) {
5451                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5452                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5453                         /*
5454                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5455                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5456                          * cpuset's cpus_allowed
5457                          */
5458                         new_mask = cpus_allowed;
5459                         goto again;
5460                 }
5461         }
5462 out_unlock:
5463         put_task_struct(p);
5464         put_online_cpus();
5465         return retval;
5466 }
5467
5468 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5469                              cpumask_t *new_mask)
5470 {
5471         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5472                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5473         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5474                 len = sizeof(cpumask_t);
5475         }
5476         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5477 }
5478
5479 /**
5480  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5481  * @pid: pid of the process
5482  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5483  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5484  */
5485 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5486                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5487 {
5488         cpumask_t new_mask;
5489         int retval;
5490
5491         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5492         if (retval)
5493                 return retval;
5494
5495         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5496 }
5497
5498 /*
5499  * Represents all cpu's present in the system
5500  * In systems capable of hotplug, this map could dynamically grow
5501  * as new cpu's are detected in the system via any platform specific
5502  * method, such as ACPI for e.g.
5503  */
5504
5505 cpumask_t cpu_present_map __read_mostly;
5506 EXPORT_SYMBOL(cpu_present_map);
5507
5508 #ifndef CONFIG_SMP
5509 cpumask_t cpu_online_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5510 EXPORT_SYMBOL(cpu_online_map);
5511
5512 cpumask_t cpu_possible_map __read_mostly = CPU_MASK_ALL;
5513 EXPORT_SYMBOL(cpu_possible_map);
5514 #endif
5515
5516 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5517 {
5518         struct task_struct *p;
5519         int retval;
5520
5521         get_online_cpus();
5522         read_lock(&tasklist_lock);
5523
5524         retval = -ESRCH;
5525         p = find_process_by_pid(pid);
5526         if (!p)
5527                 goto out_unlock;
5528
5529         retval = security_task_getscheduler(p);
5530         if (retval)
5531                 goto out_unlock;
5532
5533         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5534
5535 out_unlock:
5536         read_unlock(&tasklist_lock);
5537         put_online_cpus();
5538
5539         return retval;
5540 }
5541
5542 /**
5543  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5544  * @pid: pid of the process
5545  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5546  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5547  */
5548 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5549                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5550 {
5551         int ret;
5552         cpumask_t mask;
5553
5554         if (len < sizeof(cpumask_t))
5555                 return -EINVAL;
5556
5557         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5558         if (ret < 0)
5559                 return ret;
5560
5561         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5562                 return -EFAULT;
5563
5564         return sizeof(cpumask_t);
5565 }
5566
5567 /**
5568  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5569  *
5570  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5571  * other threads running on this CPU then this function will return.
5572  */
5573 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5574 {
5575         struct rq *rq = this_rq_lock();
5576
5577         schedstat_inc(rq, yld_count);
5578         current->sched_class->yield_task(rq);
5579
5580         /*
5581          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5582          * no need to preempt or enable interrupts:
5583          */
5584         __release(rq->lock);
5585         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5586         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5587         preempt_enable_no_resched();
5588
5589         schedule();
5590
5591         return 0;
5592 }
5593
5594 static void __cond_resched(void)
5595 {
5596 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5597         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5598 #endif
5599         /*
5600          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5601          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5602          * cond_resched() call.
5603          */
5604         do {
5605                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5606                 schedule();
5607                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5608         } while (need_resched());
5609 }
5610
5611 int __sched _cond_resched(void)
5612 {
5613         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5614                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5615                 __cond_resched();
5616                 return 1;
5617         }
5618         return 0;
5619 }
5620 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5621
5622 /*
5623  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5624  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5625  *
5626  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5627  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5628  * spin_unlock(), once by hand).
5629  */
5630 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5631 {
5632         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5633         int ret = 0;
5634
5635         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5636                 spin_unlock(lock);
5637                 if (resched && need_resched())
5638                         __cond_resched();
5639                 else
5640                         cpu_relax();
5641                 ret = 1;
5642                 spin_lock(lock);
5643         }
5644         return ret;
5645 }
5646 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5647
5648 int __sched cond_resched_softirq(void)
5649 {
5650         BUG_ON(!in_softirq());
5651
5652         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5653                 local_bh_enable();
5654                 __cond_resched();
5655                 local_bh_disable();
5656                 return 1;
5657         }
5658         return 0;
5659 }
5660 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5661
5662 /**
5663  * yield - yield the current processor to other threads.
5664  *
5665  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5666  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5667  */
5668 void __sched yield(void)
5669 {
5670         set_current_state(TASK_RUNNING);
5671         sys_sched_yield();
5672 }
5673 EXPORT_SYMBOL(yield);
5674
5675 /*
5676  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5677  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5678  *
5679  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5680  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5681  */
5682 void __sched io_schedule(void)
5683 {
5684         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5685
5686         delayacct_blkio_start();
5687         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5688         schedule();
5689         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5690         delayacct_blkio_end();
5691 }
5692 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5693
5694 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5695 {
5696         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5697         long ret;
5698
5699         delayacct_blkio_start();
5700         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5701         ret = schedule_timeout(timeout);
5702         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5703         delayacct_blkio_end();
5704         return ret;
5705 }
5706
5707 /**
5708  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5709  * @policy: scheduling class.
5710  *
5711  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5712  * by a given scheduling class.
5713  */
5714 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5715 {
5716         int ret = -EINVAL;
5717
5718         switch (policy) {
5719         case SCHED_FIFO:
5720         case SCHED_RR:
5721                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5722                 break;
5723         case SCHED_NORMAL:
5724         case SCHED_BATCH:
5725         case SCHED_IDLE:
5726                 ret = 0;
5727                 break;
5728         }
5729         return ret;
5730 }
5731
5732 /**
5733  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5734  * @policy: scheduling class.
5735  *
5736  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5737  * by a given scheduling class.
5738  */
5739 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5740 {
5741         int ret = -EINVAL;
5742
5743         switch (policy) {
5744         case SCHED_FIFO:
5745         case SCHED_RR:
5746                 ret = 1;
5747                 break;
5748         case SCHED_NORMAL:
5749         case SCHED_BATCH:
5750         case SCHED_IDLE:
5751                 ret = 0;
5752         }
5753         return ret;
5754 }
5755
5756 /**
5757  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5758  * @pid: pid of the process.
5759  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5760  *
5761  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5762  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5763  */
5764 asmlinkage
5765 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5766 {
5767         struct task_struct *p;
5768         unsigned int time_slice;
5769         int retval;
5770         struct timespec t;
5771
5772         if (pid < 0)
5773                 return -EINVAL;
5774
5775         retval = -ESRCH;
5776         read_lock(&tasklist_lock);
5777         p = find_process_by_pid(pid);
5778         if (!p)
5779                 goto out_unlock;
5780
5781         retval = security_task_getscheduler(p);
5782         if (retval)
5783                 goto out_unlock;
5784
5785         /*
5786          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5787          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5788          */
5789         time_slice = 0;
5790         if (p->policy == SCHED_RR) {
5791                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5792         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5793                 struct sched_entity *se = &p->se;
5794                 unsigned long flags;
5795                 struct rq *rq;
5796
5797                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5798                 if (rq->cfs.load.weight)
5799                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5800                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5801         }
5802         read_unlock(&tasklist_lock);
5803         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5804         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5805         return retval;
5806
5807 out_unlock:
5808         read_unlock(&tasklist_lock);
5809         return retval;
5810 }
5811
5812 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5813
5814 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5815 {
5816         unsigned long free = 0;
5817         unsigned state;
5818
5819         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5820         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5821                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5822 #if BITS_PER_LONG == 32
5823         if (state == TASK_RUNNING)
5824                 printk(KERN_CONT " running  ");
5825         else
5826                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5827 #else
5828         if (state == TASK_RUNNING)
5829                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5830         else
5831                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5832 #endif
5833 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5834         {
5835                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5836                 while (!*n)
5837                         n++;
5838                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5839         }
5840 #endif
5841         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5842                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5843
5844         show_stack(p, NULL);
5845 }
5846
5847 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5848 {
5849         struct task_struct *g, *p;
5850
5851 #if BITS_PER_LONG == 32
5852         printk(KERN_INFO
5853                 "  task                PC stack   pid father\n");
5854 #else
5855         printk(KERN_INFO
5856                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5857 #endif
5858         read_lock(&tasklist_lock);
5859         do_each_thread(g, p) {
5860                 /*
5861                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5862                  * console might take alot of time:
5863                  */
5864                 touch_nmi_watchdog();
5865                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5866                         sched_show_task(p);
5867         } while_each_thread(g, p);
5868
5869         touch_all_softlockup_watchdogs();
5870
5871 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5872         sysrq_sched_debug_show();
5873 #endif
5874         read_unlock(&tasklist_lock);
5875         /*
5876          * Only show locks if all tasks are dumped:
5877          */
5878         if (state_filter == -1)
5879                 debug_show_all_locks();
5880 }
5881
5882 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5883 {
5884         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5885 }
5886
5887 /**
5888  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5889  * @idle: task in question
5890  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5891  *
5892  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5893  * flag, to make booting more robust.
5894  */
5895 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5896 {
5897         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5898         unsigned long flags;
5899
5900         __sched_fork(idle);
5901         idle->se.exec_start = sched_clock();
5902
5903         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5904         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5905         __set_task_cpu(idle, cpu);
5906
5907         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5908         rq->curr = rq->idle = idle;
5909 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5910         idle->oncpu = 1;
5911 #endif
5912         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5913
5914         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5915 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5916         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5917 #else
5918         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5919 #endif
5920         /*
5921          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5922          */
5923         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5924 }
5925
5926 /*
5927  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5928  * indicates which cpus entered this state. This is used
5929  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5930  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5931  * always be CPU_MASK_NONE.
5932  */
5933 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5934
5935 /*
5936  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5937  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5938  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5939  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5940  * number of CPUs.
5941  *
5942  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5943  */
5944 static inline void sched_init_granularity(void)
5945 {
5946         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5947         const unsigned long limit = 200000000;
5948
5949         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5950         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5951                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5952
5953         sysctl_sched_latency *= factor;
5954         if (sysctl_sched_latency > limit)
5955                 sysctl_sched_latency = limit;
5956
5957         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5958 }
5959
5960 #ifdef CONFIG_SMP
5961 /*
5962  * This is how migration works:
5963  *
5964  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5965  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5966  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5967  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5968  *    thread off the CPU)
5969  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5970  *    task is still in the wrong runqueue.
5971  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5972  *    it and puts it into the right queue.
5973  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5974  * 7) we wake up and the migration is done.
5975  */
5976
5977 /*
5978  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5979  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5980  * is removed from the allowed bitmask.
5981  *
5982  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5983  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5984  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5985  */
5986 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5987 {
5988         struct migration_req req;
5989         unsigned long flags;
5990         struct rq *rq;
5991         int ret = 0;
5992
5993         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5994         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5995                 ret = -EINVAL;
5996                 goto out;
5997         }
5998
5999         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6000                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6001         else {
6002                 p->cpus_allowed = *new_mask;
6003                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
6004         }
6005
6006         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6007         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
6008                 goto out;
6009
6010         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
6011                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6012                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6013                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6014                 wait_for_completion(&req.done);
6015                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6016                 return 0;
6017         }
6018 out:
6019         task_rq_unlock(rq, &flags);
6020
6021         return ret;
6022 }
6023 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6024
6025 /*
6026  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6027  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6028  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6029  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6030  *
6031  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6032  * as the task is no longer on this CPU.
6033  *
6034  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6035  */
6036 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6037 {
6038         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6039         int ret = 0, on_rq;
6040
6041         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
6042                 return ret;
6043
6044         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6045         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6046
6047         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6048         /* Already moved. */
6049         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6050                 goto out;
6051         /* Affinity changed (again). */
6052         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
6053                 goto out;
6054
6055         on_rq = p->se.on_rq;
6056         if (on_rq)
6057                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6058
6059         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6060         if (on_rq) {
6061                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6062                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
6063         }
6064         ret = 1;
6065 out:
6066         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6067         return ret;
6068 }
6069
6070 /*
6071  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6072  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6073  * another runqueue.
6074  */
6075 static int migration_thread(void *data)
6076 {
6077         int cpu = (long)data;
6078         struct rq *rq;
6079
6080         rq = cpu_rq(cpu);
6081         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6082
6083         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6084         while (!kthread_should_stop()) {
6085                 struct migration_req *req;
6086                 struct list_head *head;
6087
6088                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6089
6090                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6091                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6092                         goto wait_to_die;
6093                 }
6094
6095                 if (rq->active_balance) {
6096                         active_load_balance(rq, cpu);
6097                         rq->active_balance = 0;
6098                 }
6099
6100                 head = &rq->migration_queue;
6101
6102                 if (list_empty(head)) {
6103                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6104                         schedule();
6105                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6106                         continue;
6107                 }
6108                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6109                 list_del_init(head->next);
6110
6111                 spin_unlock(&rq->lock);
6112                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6113                 local_irq_enable();
6114
6115                 complete(&req->done);
6116         }
6117         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6118         return 0;
6119
6120 wait_to_die:
6121         /* Wait for kthread_stop */
6122         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6123         while (!kthread_should_stop()) {
6124                 schedule();
6125                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6126         }
6127         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6128         return 0;
6129 }
6130
6131 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6132
6133 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6134 {
6135         int ret;
6136
6137         local_irq_disable();
6138         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6139         local_irq_enable();
6140         return ret;
6141 }
6142
6143 /*
6144  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6145  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
6146  */
6147 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6148 {
6149         unsigned long flags;
6150         cpumask_t mask;
6151         struct rq *rq;
6152         int dest_cpu;
6153
6154         do {
6155                 /* On same node? */
6156                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
6157                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
6158                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
6159
6160                 /* On any allowed CPU? */
6161                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6162                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6163
6164                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6165                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6166                         cpumask_t cpus_allowed;
6167
6168                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6169                         /*
6170                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6171                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6172                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6173                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6174                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6175                          */
6176                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6177                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6178                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6179                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6180
6181                         /*
6182                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6183                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6184                          * leave kernel.
6185                          */
6186                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6187                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6188                                        "longer affine to cpu%d\n",
6189                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6190                         }
6191                 }
6192         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6193 }
6194
6195 /*
6196  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6197  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6198  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6199  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6200  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6201  */
6202 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6203 {
6204         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6205         unsigned long flags;
6206
6207         local_irq_save(flags);
6208         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6209         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6210         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6211         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6212         local_irq_restore(flags);
6213 }
6214
6215 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6216 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6217 {
6218         struct task_struct *p, *t;
6219
6220         read_lock(&tasklist_lock);
6221
6222         do_each_thread(t, p) {
6223                 if (p == current)
6224                         continue;
6225
6226                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6227                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6228         } while_each_thread(t, p);
6229
6230         read_unlock(&tasklist_lock);
6231 }
6232
6233 /*
6234  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6235  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6236  * Used by CPU offline code.
6237  */
6238 void sched_idle_next(void)
6239 {
6240         int this_cpu = smp_processor_id();
6241         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6242         struct task_struct *p = rq->idle;
6243         unsigned long flags;
6244
6245         /* cpu has to be offline */
6246         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6247
6248         /*
6249          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6250          * and interrupts disabled on the current cpu.
6251          */
6252         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6253
6254         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6255
6256         update_rq_clock(rq);
6257         activate_task(rq, p, 0);
6258
6259         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6260 }
6261
6262 /*
6263  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6264  * offline.
6265  */
6266 void idle_task_exit(void)
6267 {
6268         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6269
6270         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6271
6272         if (mm != &init_mm)
6273                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6274         mmdrop(mm);
6275 }
6276
6277 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6278 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6279 {
6280         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6281
6282         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6283         BUG_ON(!p->exit_state);
6284
6285         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6286         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6287
6288         get_task_struct(p);
6289
6290         /*
6291          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6292          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6293          * fine.
6294          */
6295         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6296         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6297         spin_lock_irq(&rq->lock);
6298
6299         put_task_struct(p);
6300 }
6301
6302 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6303 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6304 {
6305         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6306         struct task_struct *next;
6307
6308         for ( ; ; ) {
6309                 if (!rq->nr_running)
6310                         break;
6311                 update_rq_clock(rq);
6312                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6313                 if (!next)
6314                         break;
6315                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6316
6317         }
6318 }
6319 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6320
6321 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6322
6323 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6324         {
6325                 .procname       = "sched_domain",
6326                 .mode           = 0555,
6327         },
6328         {0, },
6329 };
6330
6331 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6332         {
6333                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6334                 .procname       = "kernel",
6335                 .mode           = 0555,
6336                 .child          = sd_ctl_dir,
6337         },
6338         {0, },
6339 };
6340
6341 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6342 {
6343         struct ctl_table *entry =
6344                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6345
6346         return entry;
6347 }
6348
6349 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6350 {
6351         struct ctl_table *entry;
6352
6353         /*
6354          * In the intermediate directories, both the child directory and
6355          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6356          * will always be set. In the lowest directory the names are
6357          * static strings and all have proc handlers.
6358          */
6359         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6360                 if (entry->child)
6361                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6362                 if (entry->proc_handler == NULL)
6363                         kfree(entry->procname);
6364         }
6365
6366         kfree(*tablep);
6367         *tablep = NULL;
6368 }
6369
6370 static void
6371 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6372                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6373                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6374 {
6375         entry->procname = procname;
6376         entry->data = data;
6377         entry->maxlen = maxlen;
6378         entry->mode = mode;
6379         entry->proc_handler = proc_handler;
6380 }
6381
6382 static struct ctl_table *
6383 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6384 {
6385         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6386
6387         if (table == NULL)
6388                 return NULL;
6389
6390         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6391                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6392         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6393                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6394         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6395                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6396         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6397                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6398         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6399                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6400         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6401                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6402         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6403                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6404         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6405                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6406         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6407                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6408         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6409                 &sd->cache_nice_tries,
6410                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6411         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6412                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6413         /* &table[11] is terminator */
6414
6415         return table;
6416 }
6417
6418 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6419 {
6420         struct ctl_table *entry, *table;
6421         struct sched_domain *sd;
6422         int domain_num = 0, i;
6423         char buf[32];
6424
6425         for_each_domain(cpu, sd)
6426                 domain_num++;
6427         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6428         if (table == NULL)
6429                 return NULL;
6430
6431         i = 0;
6432         for_each_domain(cpu, sd) {
6433                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6434                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6435                 entry->mode = 0555;
6436                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6437                 entry++;
6438                 i++;
6439         }
6440         return table;
6441 }
6442
6443 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6444 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6445 {
6446         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6447         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6448         char buf[32];
6449
6450         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6451         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6452
6453         if (entry == NULL)
6454                 return;
6455
6456         for_each_online_cpu(i) {
6457                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6458                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6459                 entry->mode = 0555;
6460                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6461                 entry++;
6462         }
6463
6464         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6465         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6466 }
6467
6468 /* may be called multiple times per register */
6469 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6470 {
6471         if (sd_sysctl_header)
6472                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6473         sd_sysctl_header = NULL;
6474         if (sd_ctl_dir[0].child)
6475                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6476 }
6477 #else
6478 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6479 {
6480 }
6481 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6482 {
6483 }
6484 #endif
6485
6486 /*
6487  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6488  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6489  */
6490 static int __cpuinit
6491 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6492 {
6493         struct task_struct *p;
6494         int cpu = (long)hcpu;
6495         unsigned long flags;
6496         struct rq *rq;
6497
6498         switch (action) {
6499
6500         case CPU_UP_PREPARE:
6501         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6502                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6503                 if (IS_ERR(p))
6504                         return NOTIFY_BAD;
6505                 kthread_bind(p, cpu);
6506                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6507                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6508                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6509                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6510                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6511                 break;
6512
6513         case CPU_ONLINE:
6514         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6515                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6516                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6517
6518                 /* Update our root-domain */
6519                 rq = cpu_rq(cpu);
6520                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6521                 if (rq->rd) {
6522                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6523                         cpu_set(cpu, rq->rd->online);
6524                 }
6525                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6526                 break;
6527
6528 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6529         case CPU_UP_CANCELED:
6530         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6531                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6532                         break;
6533                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6534                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6535                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6536                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6537                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6538                 break;
6539
6540         case CPU_DEAD:
6541         case CPU_DEAD_FROZEN:
6542                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6543                 migrate_live_tasks(cpu);
6544                 rq = cpu_rq(cpu);
6545                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6546                 rq->migration_thread = NULL;
6547                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6548                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6549                 update_rq_clock(rq);
6550                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6551                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6552                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6553                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6554                 migrate_dead_tasks(cpu);
6555                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6556                 cpuset_unlock();
6557                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6558                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6559
6560                 /*
6561                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6562                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6563                  * the requestors.
6564                  */
6565                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6566                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6567                         struct migration_req *req;
6568
6569                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6570                                          struct migration_req, list);
6571                         list_del_init(&req->list);
6572                         complete(&req->done);
6573                 }
6574                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6575                 break;
6576
6577         case CPU_DYING:
6578         case CPU_DYING_FROZEN:
6579                 /* Update our root-domain */
6580                 rq = cpu_rq(cpu);
6581                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6582                 if (rq->rd) {
6583                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6584                         cpu_clear(cpu, rq->rd->online);
6585                 }
6586                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6587                 break;
6588 #endif
6589         }
6590         return NOTIFY_OK;
6591 }
6592
6593 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6594  * happens before everything else.
6595  */
6596 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6597         .notifier_call = migration_call,
6598         .priority = 10
6599 };
6600
6601 void __init migration_init(void)
6602 {
6603         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6604         int err;
6605
6606         /* Start one for the boot CPU: */
6607         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6608         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6609         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6610         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6611 }
6612 #endif
6613
6614 #ifdef CONFIG_SMP
6615
6616 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6617
6618 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6619                                   cpumask_t *groupmask)
6620 {
6621         struct sched_group *group = sd->groups;
6622         char str[256];
6623
6624         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6625         cpus_clear(*groupmask);
6626
6627         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6628
6629         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6630                 printk("does not load-balance\n");
6631                 if (sd->parent)
6632                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6633                                         " has parent");
6634                 return -1;
6635         }
6636
6637         printk(KERN_CONT "span %s\n", str);
6638
6639         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6640                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6641                                 "CPU%d\n", cpu);
6642         }
6643         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6644                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6645                                 " CPU%d\n", cpu);
6646         }
6647
6648         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6649         do {
6650                 if (!group) {
6651                         printk("\n");
6652                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6653                         break;
6654                 }
6655
6656                 if (!group->__cpu_power) {
6657                         printk(KERN_CONT "\n");
6658                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6659                                         "set\n");
6660                         break;
6661                 }
6662
6663                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6664                         printk(KERN_CONT "\n");
6665                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6666                         break;
6667                 }
6668
6669                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6670                         printk(KERN_CONT "\n");
6671                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6672                         break;
6673                 }
6674
6675                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6676
6677                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6678                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6679
6680                 group = group->next;
6681         } while (group != sd->groups);
6682         printk(KERN_CONT "\n");
6683
6684         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6685                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6686
6687         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6688                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6689                         "of domain->span\n");
6690         return 0;
6691 }
6692
6693 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6694 {
6695         cpumask_t *groupmask;
6696         int level = 0;
6697
6698         if (!sd) {
6699                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6700                 return;
6701         }
6702
6703         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6704
6705         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6706         if (!groupmask) {
6707                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6708                 return;
6709         }
6710
6711         for (;;) {
6712                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6713                         break;
6714                 level++;
6715                 sd = sd->parent;
6716                 if (!sd)
6717                         break;
6718         }
6719         kfree(groupmask);
6720 }
6721 #else
6722 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6723 #endif
6724
6725 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6726 {
6727         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6728                 return 1;
6729
6730         /* Following flags need at least 2 groups */
6731         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6732                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6733                          SD_BALANCE_FORK |
6734                          SD_BALANCE_EXEC |
6735                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6736                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6737                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6738                         return 0;
6739         }
6740
6741         /* Following flags don't use groups */
6742         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6743                          SD_WAKE_AFFINE |
6744                          SD_WAKE_BALANCE))
6745                 return 0;
6746
6747         return 1;
6748 }
6749
6750 static int
6751 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6752 {
6753         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6754
6755         if (sd_degenerate(parent))
6756                 return 1;
6757
6758         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6759                 return 0;
6760
6761         /* Does parent contain flags not in child? */
6762         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6763         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6764                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6765         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6766         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6767                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6768                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6769                                 SD_BALANCE_FORK |
6770                                 SD_BALANCE_EXEC |
6771                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6772                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6773         }
6774         if (~cflags & pflags)
6775                 return 0;
6776
6777         return 1;
6778 }
6779
6780 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6781 {
6782         unsigned long flags;
6783         const struct sched_class *class;
6784
6785         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6786
6787         if (rq->rd) {
6788                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6789
6790                 for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6791                         if (class->leave_domain)
6792                                 class->leave_domain(rq);
6793                 }
6794
6795                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6796                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->online);
6797
6798                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6799                         kfree(old_rd);
6800         }
6801
6802         atomic_inc(&rd->refcount);
6803         rq->rd = rd;
6804
6805         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6806         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6807                 cpu_set(rq->cpu, rd->online);
6808
6809         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next) {
6810                 if (class->join_domain)
6811                         class->join_domain(rq);
6812         }
6813
6814         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6815 }
6816
6817 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6818 {
6819         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6820
6821         cpus_clear(rd->span);
6822         cpus_clear(rd->online);
6823 }
6824
6825 static void init_defrootdomain(void)
6826 {
6827         init_rootdomain(&def_root_domain);
6828         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6829 }
6830
6831 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6832 {
6833         struct root_domain *rd;
6834
6835         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6836         if (!rd)
6837                 return NULL;
6838
6839         init_rootdomain(rd);
6840
6841         return rd;
6842 }
6843
6844 /*
6845  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6846  * hold the hotplug lock.
6847  */
6848 static void
6849 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6850 {
6851         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6852         struct sched_domain *tmp;
6853
6854         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6855         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6856                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6857                 if (!parent)
6858                         break;
6859                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6860                         tmp->parent = parent->parent;
6861                         if (parent->parent)
6862                                 parent->parent->child = tmp;
6863                 }
6864         }
6865
6866         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6867                 sd = sd->parent;
6868                 if (sd)
6869                         sd->child = NULL;
6870         }
6871
6872         sched_domain_debug(sd, cpu);
6873
6874         rq_attach_root(rq, rd);
6875         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6876 }
6877
6878 /* cpus with isolated domains */
6879 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6880
6881 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6882 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6883 {
6884         int ints[NR_CPUS], i;
6885
6886         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6887         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6888         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6889                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6890                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6891         return 1;
6892 }
6893
6894 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6895
6896 /*
6897  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6898  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6899  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6900  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6901  *
6902  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6903  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6904  * and ->cpu_power to 0.
6905  */
6906 static void
6907 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6908                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6909                                         struct sched_group **sg,
6910                                         cpumask_t *tmpmask),
6911                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6912 {
6913         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6914         int i;
6915
6916         cpus_clear(*covered);
6917
6918         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6919                 struct sched_group *sg;
6920                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6921                 int j;
6922
6923                 if (cpu_isset(i, *covered))
6924                         continue;
6925
6926                 cpus_clear(sg->cpumask);
6927                 sg->__cpu_power = 0;
6928
6929                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6930                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6931                                 continue;
6932
6933                         cpu_set(j, *covered);
6934                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6935                 }
6936                 if (!first)
6937                         first = sg;
6938                 if (last)
6939                         last->next = sg;
6940                 last = sg;
6941         }
6942         last->next = first;
6943 }
6944
6945 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6946
6947 #ifdef CONFIG_NUMA
6948
6949 /**
6950  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6951  * @node: node whose sched_domain we're building
6952  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6953  *
6954  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6955  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6956  *
6957  * Should use nodemask_t.
6958  */
6959 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6960 {
6961         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6962
6963         min_val = INT_MAX;
6964
6965         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
6966                 /* Start at @node */
6967                 n = (node + i) % MAX_NUMNODES;
6968
6969                 if (!nr_cpus_node(n))
6970                         continue;
6971
6972                 /* Skip already used nodes */
6973                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6974                         continue;
6975
6976                 /* Simple min distance search */
6977                 val = node_distance(node, n);
6978
6979                 if (val < min_val) {
6980                         min_val = val;
6981                         best_node = n;
6982                 }
6983         }
6984
6985         node_set(best_node, *used_nodes);
6986         return best_node;
6987 }
6988
6989 /**
6990  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6991  * @node: node whose cpumask we're constructing
6992  * @span: resulting cpumask
6993  *
6994  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6995  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6996  * out optimally.
6997  */
6998 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6999 {
7000         nodemask_t used_nodes;
7001         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
7002         int i;
7003
7004         cpus_clear(*span);
7005         nodes_clear(used_nodes);
7006
7007         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7008         node_set(node, used_nodes);
7009
7010         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7011                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7012
7013                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
7014                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
7015         }
7016 }
7017 #endif
7018
7019 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7020
7021 /*
7022  * SMT sched-domains:
7023  */
7024 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7025 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
7026 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
7027
7028 static int
7029 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7030                  cpumask_t *unused)
7031 {
7032         if (sg)
7033                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
7034         return cpu;
7035 }
7036 #endif
7037
7038 /*
7039  * multi-core sched-domains:
7040  */
7041 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7042 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
7043 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
7044 #endif
7045
7046 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7047 static int
7048 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7049                   cpumask_t *mask)
7050 {
7051         int group;
7052
7053         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7054         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7055         group = first_cpu(*mask);
7056         if (sg)
7057                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
7058         return group;
7059 }
7060 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7061 static int
7062 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7063                   cpumask_t *unused)
7064 {
7065         if (sg)
7066                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
7067         return cpu;
7068 }
7069 #endif
7070
7071 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
7072 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
7073
7074 static int
7075 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
7076                   cpumask_t *mask)
7077 {
7078         int group;
7079 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7080         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
7081         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7082         group = first_cpu(*mask);
7083 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7084         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
7085         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
7086         group = first_cpu(*mask);
7087 #else
7088         group = cpu;
7089 #endif
7090         if (sg)
7091                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
7092         return group;
7093 }
7094
7095 #ifdef CONFIG_NUMA
7096 /*
7097  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7098  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7099  * gets dynamically allocated.
7100  */
7101 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
7102 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7103
7104 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
7105 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
7106
7107 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
7108                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
7109 {
7110         int group;
7111
7112         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7113         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7114         group = first_cpu(*nodemask);
7115
7116         if (sg)
7117                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7118         return group;
7119 }
7120
7121 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7122 {
7123         struct sched_group *sg = group_head;
7124         int j;
7125
7126         if (!sg)
7127                 return;
7128         do {
7129                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7130                         struct sched_domain *sd;
7131
7132                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7133                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7134                                 /*
7135                                  * Only add "power" once for each
7136                                  * physical package.
7137                                  */
7138                                 continue;
7139                         }
7140
7141                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7142                 }
7143                 sg = sg->next;
7144         } while (sg != group_head);
7145 }
7146 #endif
7147
7148 #ifdef CONFIG_NUMA
7149 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7150 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7151 {
7152         int cpu, i;
7153
7154         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7155                 struct sched_group **sched_group_nodes
7156                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7157
7158                 if (!sched_group_nodes)
7159                         continue;
7160
7161                 for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7162                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7163
7164                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7165                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7166                         if (cpus_empty(*nodemask))
7167                                 continue;
7168
7169                         if (sg == NULL)
7170                                 continue;
7171                         sg = sg->next;
7172 next_sg:
7173                         oldsg = sg;
7174                         sg = sg->next;
7175                         kfree(oldsg);
7176                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7177                                 goto next_sg;
7178                 }
7179                 kfree(sched_group_nodes);
7180                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7181         }
7182 }
7183 #else
7184 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7185 {
7186 }
7187 #endif
7188
7189 /*
7190  * Initialize sched groups cpu_power.
7191  *
7192  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7193  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7194  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7195  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7196  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7197  * less cpu_power.
7198  *
7199  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7200  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7201  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7202  */
7203 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7204 {
7205         struct sched_domain *child;
7206         struct sched_group *group;
7207
7208         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7209
7210         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7211                 return;
7212
7213         child = sd->child;
7214
7215         sd->groups->__cpu_power = 0;
7216
7217         /*
7218          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7219          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7220          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7221          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7222          * same sched domain.
7223          */
7224         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7225                        (child->flags &
7226                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7227                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7228                 return;
7229         }
7230
7231         /*
7232          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7233          */
7234         group = child->groups;
7235         do {
7236                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7237                 group = group->next;
7238         } while (group != child->groups);
7239 }
7240
7241 /*
7242  * Initializers for schedule domains
7243  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7244  */
7245
7246 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7247 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7248 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7249 {                                                               \
7250         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7251         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7252         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7253 }
7254
7255 SD_INIT_FUNC(CPU)
7256 #ifdef CONFIG_NUMA
7257  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7258  SD_INIT_FUNC(NODE)
7259 #endif
7260 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7261  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7262 #endif
7263 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7264  SD_INIT_FUNC(MC)
7265 #endif
7266
7267 /*
7268  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7269  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7270  * if the amount of space is significant.
7271  */
7272 struct allmasks {
7273         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7274         union {
7275                 cpumask_t nodemask;
7276                 cpumask_t this_sibling_map;
7277                 cpumask_t this_core_map;
7278         };
7279         cpumask_t send_covered;
7280
7281 #ifdef CONFIG_NUMA
7282         cpumask_t domainspan;
7283         cpumask_t covered;
7284         cpumask_t notcovered;
7285 #endif
7286 };
7287
7288 #if     NR_CPUS > 128
7289 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7290 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7291 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7292 #else
7293 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7294 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7295 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7296 #endif
7297
7298 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7299                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7300
7301 static int default_relax_domain_level = -1;
7302
7303 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7304 {
7305         default_relax_domain_level = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7306         return 1;
7307 }
7308 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7309
7310 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7311                                  struct sched_domain_attr *attr)
7312 {
7313         int request;
7314
7315         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7316                 if (default_relax_domain_level < 0)
7317                         return;
7318                 else
7319                         request = default_relax_domain_level;
7320         } else
7321                 request = attr->relax_domain_level;
7322         if (request < sd->level) {
7323                 /* turn off idle balance on this domain */
7324                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7325         } else {
7326                 /* turn on idle balance on this domain */
7327                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7328         }
7329 }
7330
7331 /*
7332  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7333  * to the individual cpus
7334  */
7335 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7336                                  struct sched_domain_attr *attr)
7337 {
7338         int i;
7339         struct root_domain *rd;
7340         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7341         cpumask_t *tmpmask;
7342 #ifdef CONFIG_NUMA
7343         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7344         int sd_allnodes = 0;
7345
7346         /*
7347          * Allocate the per-node list of sched groups
7348          */
7349         sched_group_nodes = kcalloc(MAX_NUMNODES, sizeof(struct sched_group *),
7350                                     GFP_KERNEL);
7351         if (!sched_group_nodes) {
7352                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7353                 return -ENOMEM;
7354         }
7355 #endif
7356
7357         rd = alloc_rootdomain();
7358         if (!rd) {
7359                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7360 #ifdef CONFIG_NUMA
7361                 kfree(sched_group_nodes);
7362 #endif
7363                 return -ENOMEM;
7364         }
7365
7366 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7367         /* get space for all scratch cpumask variables */
7368         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7369         if (!allmasks) {
7370                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7371                 kfree(rd);
7372 #ifdef CONFIG_NUMA
7373                 kfree(sched_group_nodes);
7374 #endif
7375                 return -ENOMEM;
7376         }
7377 #endif
7378         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7379
7380
7381 #ifdef CONFIG_NUMA
7382         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7383 #endif
7384
7385         /*
7386          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7387          */
7388         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7389                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7390                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7391
7392                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7393                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7394
7395 #ifdef CONFIG_NUMA
7396                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7397                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7398                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7399                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7400                         set_domain_attribute(sd, attr);
7401                         sd->span = *cpu_map;
7402                         sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7403                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7404                         p = sd;
7405                         sd_allnodes = 1;
7406                 } else
7407                         p = NULL;
7408
7409                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7410                 SD_INIT(sd, NODE);
7411                 set_domain_attribute(sd, attr);
7412                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7413                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7414                 sd->parent = p;
7415                 if (p)
7416                         p->child = sd;
7417                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7418 #endif
7419
7420                 p = sd;
7421                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7422                 SD_INIT(sd, CPU);
7423                 set_domain_attribute(sd, attr);
7424                 sd->span = *nodemask;
7425                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7426                 sd->parent = p;
7427                 if (p)
7428                         p->child = sd;
7429                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7430
7431 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7432                 p = sd;
7433                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7434                 SD_INIT(sd, MC);
7435                 set_domain_attribute(sd, attr);
7436                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7437                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7438                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7439                 sd->parent = p;
7440                 p->child = sd;
7441                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7442 #endif
7443
7444 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7445                 p = sd;
7446                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7447                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7448                 set_domain_attribute(sd, attr);
7449                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7450                 sd->first_cpu = first_cpu(sd->span);
7451                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7452                 sd->parent = p;
7453                 p->child = sd;
7454                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7455 #endif
7456         }
7457
7458 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7459         /* Set up CPU (sibling) groups */
7460         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7461                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7462                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7463
7464                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7465                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7466                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7467                         continue;
7468
7469                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7470                                         &cpu_to_cpu_group,
7471                                         send_covered, tmpmask);
7472         }
7473 #endif
7474
7475 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7476         /* Set up multi-core groups */
7477         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7478                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7479                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7480
7481                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7482                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7483                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7484                         continue;
7485
7486                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7487                                         &cpu_to_core_group,
7488                                         send_covered, tmpmask);
7489         }
7490 #endif
7491
7492         /* Set up physical groups */
7493         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7494                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7495                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7496
7497                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7498                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7499                 if (cpus_empty(*nodemask))
7500                         continue;
7501
7502                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7503                                         &cpu_to_phys_group,
7504                                         send_covered, tmpmask);
7505         }
7506
7507 #ifdef CONFIG_NUMA
7508         /* Set up node groups */
7509         if (sd_allnodes) {
7510                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7511
7512                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7513                                         &cpu_to_allnodes_group,
7514                                         send_covered, tmpmask);
7515         }
7516
7517         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {
7518                 /* Set up node groups */
7519                 struct sched_group *sg, *prev;
7520                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7521                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7522                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7523                 int j;
7524
7525                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7526                 cpus_clear(*covered);
7527
7528                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7529                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7530                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7531                         continue;
7532                 }
7533
7534                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7535                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7536
7537                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7538                 if (!sg) {
7539                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7540                                 "node %d\n", i);
7541                         goto error;
7542                 }
7543                 sched_group_nodes[i] = sg;
7544                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7545                         struct sched_domain *sd;
7546
7547                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7548                         sd->groups = sg;
7549                 }
7550                 sg->__cpu_power = 0;
7551                 sg->cpumask = *nodemask;
7552                 sg->next = sg;
7553                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7554                 prev = sg;
7555
7556                 for (j = 0; j < MAX_NUMNODES; j++) {
7557                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7558                         int n = (i + j) % MAX_NUMNODES;
7559                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7560
7561                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7562                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7563                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7564                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7565                                 break;
7566
7567                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7568                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7569                                 continue;
7570
7571                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7572                                           GFP_KERNEL, i);
7573                         if (!sg) {
7574                                 printk(KERN_WARNING
7575                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7576                                 goto error;
7577                         }
7578                         sg->__cpu_power = 0;
7579                         sg->cpumask = *tmpmask;
7580                         sg->next = prev->next;
7581                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7582                         prev->next = sg;
7583                         prev = sg;
7584                 }
7585         }
7586 #endif
7587
7588         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7589 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7590         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7591                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7592
7593                 init_sched_groups_power(i, sd);
7594         }
7595 #endif
7596 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7597         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7598                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7599
7600                 init_sched_groups_power(i, sd);
7601         }
7602 #endif
7603
7604         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7605                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7606
7607                 init_sched_groups_power(i, sd);
7608         }
7609
7610 #ifdef CONFIG_NUMA
7611         for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++)
7612                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7613
7614         if (sd_allnodes) {
7615                 struct sched_group *sg;
7616
7617                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7618                                                                 tmpmask);
7619                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7620         }
7621 #endif
7622
7623         /* Attach the domains */
7624         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7625                 struct sched_domain *sd;
7626 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7627                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7628 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7629                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7630 #else
7631                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7632 #endif
7633                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7634         }
7635
7636         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7637         return 0;
7638
7639 #ifdef CONFIG_NUMA
7640 error:
7641         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7642         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7643         return -ENOMEM;
7644 #endif
7645 }
7646
7647 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7648 {
7649         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7650 }
7651
7652 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7653 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7654 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;     /* attribues of custom domains
7655                                                    in 'doms_cur' */
7656
7657 /*
7658  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7659  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7660  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7661  */
7662 static cpumask_t fallback_doms;
7663
7664 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7665 {
7666 }
7667
7668 /*
7669  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7670  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7671  * exclude other special cases in the future.
7672  */
7673 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7674 {
7675         int err;
7676
7677         arch_update_cpu_topology();
7678         ndoms_cur = 1;
7679         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7680         if (!doms_cur)
7681                 doms_cur = &fallback_doms;
7682         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7683         dattr_cur = NULL;
7684         err = build_sched_domains(doms_cur);
7685         register_sched_domain_sysctl();
7686
7687         return err;
7688 }
7689
7690 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7691                                        cpumask_t *tmpmask)
7692 {
7693         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7694 }
7695
7696 /*
7697  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7698  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7699  */
7700 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7701 {
7702         cpumask_t tmpmask;
7703         int i;
7704
7705         unregister_sched_domain_sysctl();
7706
7707         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7708                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7709         synchronize_sched();
7710         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7711 }
7712
7713 /* handle null as "default" */
7714 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7715                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7716 {
7717         struct sched_domain_attr tmp;
7718
7719         /* fast path */
7720         if (!new && !cur)
7721                 return 1;
7722
7723         tmp = SD_ATTR_INIT;
7724         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7725                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7726                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7727 }
7728
7729 /*
7730  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7731  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7732  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7733  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7734  *
7735  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7736  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7737  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7738  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7739  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7740  * it as it is.
7741  *
7742  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7743  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7744  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7745  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7746  * 'fallback_doms'.
7747  *
7748  * Call with hotplug lock held
7749  */
7750 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7751                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7752 {
7753         int i, j;
7754
7755         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7756
7757         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7758         unregister_sched_domain_sysctl();
7759
7760         if (doms_new == NULL) {
7761                 ndoms_new = 1;
7762                 doms_new = &fallback_doms;
7763                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7764                 dattr_new = NULL;
7765         }
7766
7767         /* Destroy deleted domains */
7768         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7769                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7770                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7771                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7772                                 goto match1;
7773                 }
7774                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7775                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7776 match1:
7777                 ;
7778         }
7779
7780         /* Build new domains */
7781         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7782                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7783                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7784                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7785                                 goto match2;
7786                 }
7787                 /* no match - add a new doms_new */
7788                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7789                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7790 match2:
7791                 ;
7792         }
7793
7794         /* Remember the new sched domains */
7795         if (doms_cur != &fallback_doms)
7796                 kfree(doms_cur);
7797         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7798         doms_cur = doms_new;
7799         dattr_cur = dattr_new;
7800         ndoms_cur = ndoms_new;
7801
7802         register_sched_domain_sysctl();
7803
7804         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7805 }
7806
7807 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7808 int arch_reinit_sched_domains(void)
7809 {
7810         int err;
7811
7812         get_online_cpus();
7813         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7814         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7815         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7816         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7817         put_online_cpus();
7818
7819         return err;
7820 }
7821
7822 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7823 {
7824         int ret;
7825
7826         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7827                 return -EINVAL;
7828
7829         if (smt)
7830                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7831         else
7832                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7833
7834         ret = arch_reinit_sched_domains();
7835
7836         return ret ? ret : count;
7837 }
7838
7839 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7840 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7841 {
7842         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7843 }
7844 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7845                                             const char *buf, size_t count)
7846 {
7847         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7848 }
7849 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7850                    sched_mc_power_savings_store);
7851 #endif
7852
7853 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7854 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7855 {
7856         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7857 }
7858 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7859                                              const char *buf, size_t count)
7860 {
7861         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7862 }
7863 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7864                    sched_smt_power_savings_store);
7865 #endif
7866
7867 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7868 {
7869         int err = 0;
7870
7871 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7872         if (smt_capable())
7873                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7874                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7875 #endif
7876 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7877         if (!err && mc_capable())
7878                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7879                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7880 #endif
7881         return err;
7882 }
7883 #endif
7884
7885 /*
7886  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7887  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7888  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7889  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7890  */
7891 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7892                                 unsigned long action, void *hcpu)
7893 {
7894         switch (action) {
7895         case CPU_UP_PREPARE:
7896         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7897         case CPU_DOWN_PREPARE:
7898         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7899                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7900                 return NOTIFY_OK;
7901
7902         case CPU_UP_CANCELED:
7903         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7904         case CPU_DOWN_FAILED:
7905         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7906         case CPU_ONLINE:
7907         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7908         case CPU_DEAD:
7909         case CPU_DEAD_FROZEN:
7910                 /*
7911                  * Fall through and re-initialise the domains.
7912                  */
7913                 break;
7914         default:
7915                 return NOTIFY_DONE;
7916         }
7917
7918         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7919         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7920
7921         return NOTIFY_OK;
7922 }
7923
7924 void __init sched_init_smp(void)
7925 {
7926         cpumask_t non_isolated_cpus;
7927
7928 #if defined(CONFIG_NUMA)
7929         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7930                                                                 GFP_KERNEL);
7931         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7932 #endif
7933         get_online_cpus();
7934         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7935         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7936         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7937         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7938                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7939         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7940         put_online_cpus();
7941         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7942         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7943         init_hrtick();
7944
7945         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7946         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7947                 BUG();
7948         sched_init_granularity();
7949 }
7950 #else
7951 void __init sched_init_smp(void)
7952 {
7953         sched_init_granularity();
7954 }
7955 #endif /* CONFIG_SMP */
7956
7957 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7958 {
7959         return in_lock_functions(addr) ||
7960                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7961                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7962 }
7963
7964 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7965 {
7966         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7967         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7968 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7969         cfs_rq->rq = rq;
7970 #endif
7971         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7972 }
7973
7974 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7975 {
7976         struct rt_prio_array *array;
7977         int i;
7978
7979         array = &rt_rq->active;
7980         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7981                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7982                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7983         }
7984         /* delimiter for bitsearch: */
7985         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7986
7987 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7988         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7989 #endif
7990 #ifdef CONFIG_SMP
7991         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7992         rt_rq->overloaded = 0;
7993 #endif
7994
7995         rt_rq->rt_time = 0;
7996         rt_rq->rt_throttled = 0;
7997         rt_rq->rt_runtime = 0;
7998         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7999
8000 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8001         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8002         rt_rq->rq = rq;
8003 #endif
8004 }
8005
8006 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8007 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8008                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8009                                 struct sched_entity *parent)
8010 {
8011         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8012         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8013         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8014         cfs_rq->tg = tg;
8015         if (add)
8016                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8017
8018         tg->se[cpu] = se;
8019         /* se could be NULL for init_task_group */
8020         if (!se)
8021                 return;
8022
8023         if (!parent)
8024                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8025         else
8026                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8027
8028         se->my_q = cfs_rq;
8029         se->load.weight = tg->shares;
8030         se->load.inv_weight = 0;
8031         se->parent = parent;
8032 }
8033 #endif
8034
8035 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8036 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8037                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8038                 struct sched_rt_entity *parent)
8039 {
8040         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8041
8042         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8043         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8044         rt_rq->tg = tg;
8045         rt_rq->rt_se = rt_se;
8046         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8047         if (add)
8048                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8049
8050         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8051         if (!rt_se)
8052                 return;
8053
8054         if (!parent)
8055                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8056         else
8057                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8058
8059         rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8060         rt_se->my_q = rt_rq;
8061         rt_se->parent = parent;
8062         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8063 }
8064 #endif
8065
8066 void __init sched_init(void)
8067 {
8068         int i, j;
8069         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8070
8071 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8072         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8073 #endif
8074 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8075         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8076 #endif
8077 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8078         alloc_size *= 2;
8079 #endif
8080         /*
8081          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8082          * we use alloc_bootmem().
8083          */
8084         if (alloc_size) {
8085                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8086
8087 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8088                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8089                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8090
8091                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8092                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8093
8094 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8095                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8096                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8097
8098                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8099                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8100 #endif
8101 #endif
8102 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8103                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8104                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8105
8106                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8107                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8108
8109 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8110                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8111                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8112
8113                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8114                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8115 #endif
8116 #endif
8117         }
8118
8119 #ifdef CONFIG_SMP
8120         init_aggregate();
8121         init_defrootdomain();
8122 #endif
8123
8124         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8125                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8126
8127 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8128         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8129                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8130 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8131         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8132                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8133 #endif
8134 #endif
8135
8136 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8137         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8138         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8139
8140 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8141         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8142         init_task_group.parent = &root_task_group;
8143         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8144 #endif
8145 #endif
8146
8147         for_each_possible_cpu(i) {
8148                 struct rq *rq;
8149
8150                 rq = cpu_rq(i);
8151                 spin_lock_init(&rq->lock);
8152                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8153                 rq->nr_running = 0;
8154                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8155                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8156 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8157                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8158                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8159 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8160                 /*
8161                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8162                  *
8163                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8164                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8165                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8166                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8167                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8168                  * (se->load.weight).
8169                  *
8170                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8171                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8172                  * then A0's share of the cpu resource is:
8173                  *
8174                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8175                  *
8176                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8177                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8178                  */
8179                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8180 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8181                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8182                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8183                 /*
8184                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8185                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8186                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8187                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8188                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8189                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8190                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8191                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8192                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8193                  */
8194                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8195                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8196                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8197                                 root_task_group.se[i]);
8198
8199 #endif
8200 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8201
8202                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8203 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8204                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8205 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8206                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8207 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8208                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8209                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8210                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8211                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8212                                 root_task_group.rt_se[i]);
8213 #endif
8214 #endif
8215
8216                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8217                         rq->cpu_load[j] = 0;
8218 #ifdef CONFIG_SMP
8219                 rq->sd = NULL;
8220                 rq->rd = NULL;
8221                 rq->active_balance = 0;
8222                 rq->next_balance = jiffies;
8223                 rq->push_cpu = 0;
8224                 rq->cpu = i;
8225                 rq->migration_thread = NULL;
8226                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8227                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8228 #endif
8229                 init_rq_hrtick(rq);
8230                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8231         }
8232
8233         set_load_weight(&init_task);
8234
8235 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8236         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8237 #endif
8238
8239 #ifdef CONFIG_SMP
8240         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8241 #endif
8242
8243 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8244         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8245 #endif
8246
8247         /*
8248          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8249          */
8250         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8251         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8252
8253         /*
8254          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8255          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8256          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8257          * when this runqueue becomes "idle".
8258          */
8259         init_idle(current, smp_processor_id());
8260         /*
8261          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8262          */
8263         current->sched_class = &fair_sched_class;
8264
8265         scheduler_running = 1;
8266 }
8267
8268 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8269 void __might_sleep(char *file, int line)
8270 {
8271 #ifdef in_atomic
8272         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8273
8274         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8275             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8276                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8277                         return;
8278                 prev_jiffy = jiffies;
8279                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8280                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8281                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8282                         in_atomic(), irqs_disabled());
8283                 debug_show_held_locks(current);
8284                 if (irqs_disabled())
8285                         print_irqtrace_events(current);
8286                 dump_stack();
8287         }
8288 #endif
8289 }
8290 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8291 #endif
8292
8293 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8294 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8295 {
8296         int on_rq;
8297
8298         update_rq_clock(rq);
8299         on_rq = p->se.on_rq;
8300         if (on_rq)
8301                 deactivate_task(rq, p, 0);
8302         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8303         if (on_rq) {
8304                 activate_task(rq, p, 0);
8305                 resched_task(rq->curr);
8306         }
8307 }
8308
8309 void normalize_rt_tasks(void)
8310 {
8311         struct task_struct *g, *p;
8312         unsigned long flags;
8313         struct rq *rq;
8314
8315         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8316         do_each_thread(g, p) {
8317                 /*
8318                  * Only normalize user tasks:
8319                  */
8320                 if (!p->mm)
8321                         continue;
8322
8323                 p->se.exec_start                = 0;
8324 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8325                 p->se.wait_start                = 0;
8326                 p->se.sleep_start               = 0;
8327                 p->se.block_start               = 0;
8328 #endif
8329
8330                 if (!rt_task(p)) {
8331                         /*
8332                          * Renice negative nice level userspace
8333                          * tasks back to 0:
8334                          */
8335                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8336                                 set_user_nice(p, 0);
8337                         continue;
8338                 }
8339
8340                 spin_lock(&p->pi_lock);
8341                 rq = __task_rq_lock(p);
8342
8343                 normalize_task(rq, p);
8344
8345                 __task_rq_unlock(rq);
8346                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8347         } while_each_thread(g, p);
8348
8349         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8350 }
8351
8352 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8353
8354 #ifdef CONFIG_IA64
8355 /*
8356  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8357  *
8358  * They can only be called when the whole system has been
8359  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8360  * activity can take place. Using them for anything else would
8361  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8362  * under any other configuration.
8363  */
8364
8365 /**
8366  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8367  * @cpu: the processor in question.
8368  *
8369  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8370  */
8371 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8372 {
8373         return cpu_curr(cpu);
8374 }
8375
8376 /**
8377  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8378  * @cpu: the processor in question.
8379  * @p: the task pointer to set.
8380  *
8381  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8382  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8383  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8384  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8385  * and caller must save the original value of the current task (see
8386  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8387  * re-starting the system.
8388  *
8389  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8390  */
8391 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8392 {
8393         cpu_curr(cpu) = p;
8394 }
8395
8396 #endif
8397
8398 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8399 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8400 {
8401         int i;
8402
8403         for_each_possible_cpu(i) {
8404                 if (tg->cfs_rq)
8405                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8406                 if (tg->se)
8407                         kfree(tg->se[i]);
8408         }
8409
8410         kfree(tg->cfs_rq);
8411         kfree(tg->se);
8412 }
8413
8414 static
8415 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8416 {
8417         struct cfs_rq *cfs_rq;
8418         struct sched_entity *se, *parent_se;
8419         struct rq *rq;
8420         int i;
8421
8422         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8423         if (!tg->cfs_rq)
8424                 goto err;
8425         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8426         if (!tg->se)
8427                 goto err;
8428
8429         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8430
8431         for_each_possible_cpu(i) {
8432                 rq = cpu_rq(i);
8433
8434                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8435                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8436                 if (!cfs_rq)
8437                         goto err;
8438
8439                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8440                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8441                 if (!se)
8442                         goto err;
8443
8444                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8445                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8446         }
8447
8448         return 1;
8449
8450  err:
8451         return 0;
8452 }
8453
8454 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8455 {
8456         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8457                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8458 }
8459
8460 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8461 {
8462         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8463 }
8464 #else
8465 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8466 {
8467 }
8468
8469 static inline
8470 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8471 {
8472         return 1;
8473 }
8474
8475 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8476 {
8477 }
8478
8479 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8480 {
8481 }
8482 #endif
8483
8484 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8485 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8486 {
8487         int i;
8488
8489         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8490
8491         for_each_possible_cpu(i) {
8492                 if (tg->rt_rq)
8493                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8494                 if (tg->rt_se)
8495                         kfree(tg->rt_se[i]);
8496         }
8497
8498         kfree(tg->rt_rq);
8499         kfree(tg->rt_se);
8500 }
8501
8502 static
8503 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8504 {
8505         struct rt_rq *rt_rq;
8506         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8507         struct rq *rq;
8508         int i;
8509
8510         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8511         if (!tg->rt_rq)
8512                 goto err;
8513         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8514         if (!tg->rt_se)
8515                 goto err;
8516
8517         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8518                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8519
8520         for_each_possible_cpu(i) {
8521                 rq = cpu_rq(i);
8522
8523                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8524                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8525                 if (!rt_rq)
8526                         goto err;
8527
8528                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8529                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8530                 if (!rt_se)
8531                         goto err;
8532
8533                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8534                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8535         }
8536
8537         return 1;
8538
8539  err:
8540         return 0;
8541 }
8542
8543 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8544 {
8545         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8546                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8547 }
8548
8549 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8550 {
8551         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8552 }
8553 #else
8554 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8555 {
8556 }
8557
8558 static inline
8559 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8560 {
8561         return 1;
8562 }
8563
8564 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8565 {
8566 }
8567
8568 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8569 {
8570 }
8571 #endif
8572
8573 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8574 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8575 {
8576         free_fair_sched_group(tg);
8577         free_rt_sched_group(tg);
8578         kfree(tg);
8579 }
8580
8581 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8582 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8583 {
8584         struct task_group *tg;
8585         unsigned long flags;
8586         int i;
8587
8588         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8589         if (!tg)
8590                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8591
8592         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8593                 goto err;
8594
8595         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8596                 goto err;
8597
8598         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8599         for_each_possible_cpu(i) {
8600                 register_fair_sched_group(tg, i);
8601                 register_rt_sched_group(tg, i);
8602         }
8603         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8604
8605         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8606
8607         tg->parent = parent;
8608         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8609         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8610         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8611
8612         return tg;
8613
8614 err:
8615         free_sched_group(tg);
8616         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8617 }
8618
8619 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8620 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8621 {
8622         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8623         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8624 }
8625
8626 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8627 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8628 {
8629         unsigned long flags;
8630         int i;
8631
8632         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8633         for_each_possible_cpu(i) {
8634                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8635                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8636         }
8637         list_del_rcu(&tg->list);
8638         list_del_rcu(&tg->siblings);
8639         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8640
8641         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8642         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8643 }
8644
8645 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8646  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8647  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8648  *      reflect its new group.
8649  */
8650 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8651 {
8652         int on_rq, running;
8653         unsigned long flags;
8654         struct rq *rq;
8655
8656         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8657
8658         update_rq_clock(rq);
8659
8660         running = task_current(rq, tsk);
8661         on_rq = tsk->se.on_rq;
8662
8663         if (on_rq)
8664                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8665         if (unlikely(running))
8666                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8667
8668         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8669
8670 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8671         if (tsk->sched_class->moved_group)
8672                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8673 #endif
8674
8675         if (unlikely(running))
8676                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8677         if (on_rq)
8678                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8679
8680         task_rq_unlock(rq, &flags);
8681 }
8682 #endif
8683
8684 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8685 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8686 {
8687         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8688         int on_rq;
8689
8690         on_rq = se->on_rq;
8691         if (on_rq)
8692                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8693
8694         se->load.weight = shares;
8695         se->load.inv_weight = 0;
8696
8697         if (on_rq)
8698                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8699 }
8700
8701 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8702 {
8703         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8704         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8705         unsigned long flags;
8706
8707         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8708         __set_se_shares(se, shares);
8709         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8710 }
8711
8712 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8713
8714 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8715 {
8716         int i;
8717         unsigned long flags;
8718
8719         /*
8720          * We can't change the weight of the root cgroup.
8721          */
8722         if (!tg->se[0])
8723                 return -EINVAL;
8724
8725         if (shares < MIN_SHARES)
8726                 shares = MIN_SHARES;
8727         else if (shares > MAX_SHARES)
8728                 shares = MAX_SHARES;
8729
8730         mutex_lock(&shares_mutex);
8731         if (tg->shares == shares)
8732                 goto done;
8733
8734         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8735         for_each_possible_cpu(i)
8736                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8737         list_del_rcu(&tg->siblings);
8738         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8739
8740         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8741         synchronize_sched();
8742
8743         /*
8744          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8745          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8746          */
8747         tg->shares = shares;
8748         for_each_possible_cpu(i) {
8749                 /*
8750                  * force a rebalance
8751                  */
8752                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8753                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8754         }
8755
8756         /*
8757          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8758          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8759          */
8760         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8761         for_each_possible_cpu(i)
8762                 register_fair_sched_group(tg, i);
8763         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8764         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8765 done:
8766         mutex_unlock(&shares_mutex);
8767         return 0;
8768 }
8769
8770 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8771 {
8772         return tg->shares;
8773 }
8774 #endif
8775
8776 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8777 /*
8778  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8779  */
8780 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8781
8782 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8783 {
8784         if (runtime == RUNTIME_INF)
8785                 return 1ULL << 16;
8786
8787         return div64_u64(runtime << 16, period);
8788 }
8789
8790 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8791 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8792 {
8793         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8794         unsigned long total = 0;
8795
8796         if (!parent) {
8797                 if (global_rt_period() < period)
8798                         return 0;
8799
8800                 return to_ratio(period, runtime) <
8801                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8802         }
8803
8804         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8805                 return 0;
8806
8807         rcu_read_lock();
8808         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8809                 if (tgi == tg)
8810                         continue;
8811
8812                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8813                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8814         }
8815         rcu_read_unlock();
8816
8817         return total + to_ratio(period, runtime) <
8818                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8819                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8820 }
8821 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8822 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8823 {
8824         struct task_group *tgi;
8825         unsigned long total = 0;
8826         unsigned long global_ratio =
8827                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8828
8829         rcu_read_lock();
8830         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8831                 if (tgi == tg)
8832                         continue;
8833
8834                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8835                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8836         }
8837         rcu_read_unlock();
8838
8839         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8840 }
8841 #endif
8842
8843 /* Must be called with tasklist_lock held */
8844 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8845 {
8846         struct task_struct *g, *p;
8847         do_each_thread(g, p) {
8848                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8849                         return 1;
8850         } while_each_thread(g, p);
8851         return 0;
8852 }
8853
8854 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8855                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8856 {
8857         int i, err = 0;
8858
8859         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8860         read_lock(&tasklist_lock);
8861         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8862                 err = -EBUSY;
8863                 goto unlock;
8864         }
8865         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8866                 err = -EINVAL;
8867                 goto unlock;
8868         }
8869
8870         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8871         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8872         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8873
8874         for_each_possible_cpu(i) {
8875                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8876
8877                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8878                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8879                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8880         }
8881         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8882  unlock:
8883         read_unlock(&tasklist_lock);
8884         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8885
8886         return err;
8887 }
8888
8889 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8890 {
8891         u64 rt_runtime, rt_period;
8892
8893         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8894         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8895         if (rt_runtime_us < 0)
8896                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8897
8898         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8899 }
8900
8901 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8902 {
8903         u64 rt_runtime_us;
8904
8905         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8906                 return -1;
8907
8908         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8909         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8910         return rt_runtime_us;
8911 }
8912
8913 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8914 {
8915         u64 rt_runtime, rt_period;
8916
8917         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8918         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8919
8920         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8921 }
8922
8923 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8924 {
8925         u64 rt_period_us;
8926
8927         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8928         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8929         return rt_period_us;
8930 }
8931
8932 static int sched_rt_global_constraints(void)
8933 {
8934         int ret = 0;
8935
8936         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8937         if (!__rt_schedulable(NULL, 1, 0))
8938                 ret = -EINVAL;
8939         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8940
8941         return ret;
8942 }
8943 #else
8944 static int sched_rt_global_constraints(void)
8945 {
8946         unsigned long flags;
8947         int i;
8948
8949         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8950         for_each_possible_cpu(i) {
8951                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8952
8953                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8954                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8955                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8956         }
8957         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8958
8959         return 0;
8960 }
8961 #endif
8962
8963 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8964                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8965                 loff_t *ppos)
8966 {
8967         int ret;
8968         int old_period, old_runtime;
8969         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8970
8971         mutex_lock(&mutex);
8972         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8973         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8974
8975         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8976
8977         if (!ret && write) {
8978                 ret = sched_rt_global_constraints();
8979                 if (ret) {
8980                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8981                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8982                 } else {
8983                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8984                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8985                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8986                 }
8987         }
8988         mutex_unlock(&mutex);
8989
8990         return ret;
8991 }
8992
8993 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8994
8995 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8996 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8997 {
8998         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8999                             struct task_group, css);
9000 }
9001
9002 static struct cgroup_subsys_state *
9003 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9004 {
9005         struct task_group *tg, *parent;
9006
9007         if (!cgrp->parent) {
9008                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9009                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
9010                 return &init_task_group.css;
9011         }
9012
9013         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9014         tg = sched_create_group(parent);
9015         if (IS_ERR(tg))
9016                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9017
9018         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
9019         tg->css.cgroup = cgrp;
9020
9021         return &tg->css;
9022 }
9023
9024 static void
9025 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9026 {
9027         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9028
9029         sched_destroy_group(tg);
9030 }
9031
9032 static int
9033 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9034                       struct task_struct *tsk)
9035 {
9036 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9037         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9038         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9039                 return -EINVAL;
9040 #else
9041         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9042         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9043                 return -EINVAL;
9044 #endif
9045
9046         return 0;
9047 }
9048
9049 static void
9050 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9051                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9052 {
9053         sched_move_task(tsk);
9054 }
9055
9056 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9057 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9058                                 u64 shareval)
9059 {
9060         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9061 }
9062
9063 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9064 {
9065         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9066
9067         return (u64) tg->shares;
9068 }
9069 #endif
9070
9071 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9072 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9073                                 s64 val)
9074 {
9075         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9076 }
9077
9078 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9079 {
9080         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9081 }
9082
9083 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9084                 u64 rt_period_us)
9085 {
9086         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9087 }
9088
9089 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9090 {
9091         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9092 }
9093 #endif
9094
9095 static struct cftype cpu_files[] = {
9096 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9097         {
9098                 .name = "shares",
9099                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9100                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9101         },
9102 #endif
9103 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9104         {
9105                 .name = "rt_runtime_us",
9106                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9107                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9108         },
9109         {
9110                 .name = "rt_period_us",
9111                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9112                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9113         },
9114 #endif
9115 };
9116
9117 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9118 {
9119         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9120 }
9121
9122 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9123         .name           = "cpu",
9124         .create         = cpu_cgroup_create,
9125         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9126         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9127         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9128         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9129         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9130         .early_init     = 1,
9131 };
9132
9133 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9134
9135 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9136
9137 /*
9138  * CPU accounting code for task groups.
9139  *
9140  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9141  * (balbir@in.ibm.com).
9142  */
9143
9144 /* track cpu usage of a group of tasks */
9145 struct cpuacct {
9146         struct cgroup_subsys_state css;
9147         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9148         u64 *cpuusage;
9149 };
9150
9151 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9152
9153 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9154 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9155 {
9156         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9157                             struct cpuacct, css);
9158 }
9159
9160 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9161 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9162 {
9163         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9164                             struct cpuacct, css);
9165 }
9166
9167 /* create a new cpu accounting group */
9168 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9169         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9170 {
9171         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9172
9173         if (!ca)
9174                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9175
9176         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9177         if (!ca->cpuusage) {
9178                 kfree(ca);
9179                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9180         }
9181
9182         return &ca->css;
9183 }
9184
9185 /* destroy an existing cpu accounting group */
9186 static void
9187 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9188 {
9189         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9190
9191         free_percpu(ca->cpuusage);
9192         kfree(ca);
9193 }
9194
9195 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9196 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9197 {
9198         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9199         u64 totalcpuusage = 0;
9200         int i;
9201
9202         for_each_possible_cpu(i) {
9203                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9204
9205                 /*
9206                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9207                  * platforms.
9208                  */
9209                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9210                 totalcpuusage += *cpuusage;
9211                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9212         }
9213
9214         return totalcpuusage;
9215 }
9216
9217 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9218                                                                 u64 reset)
9219 {
9220         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9221         int err = 0;
9222         int i;
9223
9224         if (reset) {
9225                 err = -EINVAL;
9226                 goto out;
9227         }
9228
9229         for_each_possible_cpu(i) {
9230                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9231
9232                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9233                 *cpuusage = 0;
9234                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9235         }
9236 out:
9237         return err;
9238 }
9239
9240 static struct cftype files[] = {
9241         {
9242                 .name = "usage",
9243                 .read_u64 = cpuusage_read,
9244                 .write_u64 = cpuusage_write,
9245         },
9246 };
9247
9248 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9249 {
9250         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9251 }
9252
9253 /*
9254  * charge this task's execution time to its accounting group.
9255  *
9256  * called with rq->lock held.
9257  */
9258 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9259 {
9260         struct cpuacct *ca;
9261
9262         if (!cpuacct_subsys.active)
9263                 return;
9264
9265         ca = task_ca(tsk);
9266         if (ca) {
9267                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9268
9269                 *cpuusage += cputime;
9270         }
9271 }
9272
9273 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9274         .name = "cpuacct",
9275         .create = cpuacct_create,
9276         .destroy = cpuacct_destroy,
9277         .populate = cpuacct_populate,
9278         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9279 };
9280 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */