sched: Create a helper function to calculate sched_group stats for fbg()
[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/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335 static int root_task_group_empty(void)
336 {
337         return list_empty(&root_task_group.children);
338 }
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
343 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
344 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
345 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
347
348 /*
349  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
350  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
351  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
352  * too large, so as the shares value of a task group.
353  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
354  *  limitation from this.)
355  */
356 #define MIN_SHARES      2
357 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
358
359 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
360 #endif
361
362 /* Default task group.
363  *      Every task in system belong to this group at bootup.
364  */
365 struct task_group init_task_group;
366
367 /* return group to which a task belongs */
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         struct task_group *tg;
371
372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
373         rcu_read_lock();
374         tg = __task_cred(p)->user->tg;
375         rcu_read_unlock();
376 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
377         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
378                                 struct task_group, css);
379 #else
380         tg = &init_task_group;
381 #endif
382         return tg;
383 }
384
385 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
387 {
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
390         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
391 #endif
392
393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
394         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
395         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
396 #endif
397 }
398
399 #else
400
401 #ifdef CONFIG_SMP
402 static int root_task_group_empty(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406 #endif
407
408 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
409 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
410 {
411         return NULL;
412 }
413
414 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
415
416 /* CFS-related fields in a runqueue */
417 struct cfs_rq {
418         struct load_weight load;
419         unsigned long nr_running;
420
421         u64 exec_clock;
422         u64 min_vruntime;
423
424         struct rb_root tasks_timeline;
425         struct rb_node *rb_leftmost;
426
427         struct list_head tasks;
428         struct list_head *balance_iterator;
429
430         /*
431          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
432          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
433          */
434         struct sched_entity *curr, *next, *last;
435
436         unsigned int nr_spread_over;
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
440
441         /*
442          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
443          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
444          * (like users, containers etc.)
445          *
446          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
447          * list is used during load balance.
448          */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
451
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         /*
454          * the part of load.weight contributed by tasks
455          */
456         unsigned long task_weight;
457
458         /*
459          *   h_load = weight * f(tg)
460          *
461          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
462          * this group.
463          */
464         unsigned long h_load;
465
466         /*
467          * this cpu's part of tg->shares
468          */
469         unsigned long shares;
470
471         /*
472          * load.weight at the time we set shares
473          */
474         unsigned long rq_weight;
475 #endif
476 #endif
477 };
478
479 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
480 struct rt_rq {
481         struct rt_prio_array active;
482         unsigned long rt_nr_running;
483 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct {
485                 int curr; /* highest queued rt task prio */
486 #ifdef CONFIG_SMP
487                 int next; /* next highest */
488 #endif
489         } highest_prio;
490 #endif
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         unsigned long rt_nr_migratory;
493         int overloaded;
494         struct plist_head pushable_tasks;
495 #endif
496         int rt_throttled;
497         u64 rt_time;
498         u64 rt_runtime;
499         /* Nests inside the rq lock: */
500         spinlock_t rt_runtime_lock;
501
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         unsigned long rt_nr_boosted;
504
505         struct rq *rq;
506         struct list_head leaf_rt_rq_list;
507         struct task_group *tg;
508         struct sched_rt_entity *rt_se;
509 #endif
510 };
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513
514 /*
515  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
516  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
517  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
518  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
519  * object.
520  *
521  */
522 struct root_domain {
523         atomic_t refcount;
524         cpumask_var_t span;
525         cpumask_var_t online;
526
527         /*
528          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
529          * one runnable RT task.
530          */
531         cpumask_var_t rto_mask;
532         atomic_t rto_count;
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct cpupri cpupri;
535 #endif
536 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
537         /*
538          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
539          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
540          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
541          */
542         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
543 #endif
544 };
545
546 /*
547  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
548  * members (mimicking the global state we have today).
549  */
550 static struct root_domain def_root_domain;
551
552 #endif
553
554 /*
555  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
556  *
557  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
558  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
559  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
560  */
561 struct rq {
562         /* runqueue lock: */
563         spinlock_t lock;
564
565         /*
566          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
567          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
568          */
569         unsigned long nr_running;
570         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
571         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
573         unsigned long last_tick_seen;
574         unsigned char in_nohz_recently;
575 #endif
576         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
577         struct load_weight load;
578         unsigned long nr_load_updates;
579         u64 nr_switches;
580
581         struct cfs_rq cfs;
582         struct rt_rq rt;
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
586         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
589         struct list_head leaf_rt_rq_list;
590 #endif
591
592         /*
593          * This is part of a global counter where only the total sum
594          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
595          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
596          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
597          */
598         unsigned long nr_uninterruptible;
599
600         struct task_struct *curr, *idle;
601         unsigned long next_balance;
602         struct mm_struct *prev_mm;
603
604         u64 clock;
605
606         atomic_t nr_iowait;
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         struct root_domain *rd;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         unsigned char idle_at_tick;
613         /* For active balancing */
614         int active_balance;
615         int push_cpu;
616         /* cpu of this runqueue: */
617         int cpu;
618         int online;
619
620         unsigned long avg_load_per_task;
621
622         struct task_struct *migration_thread;
623         struct list_head migration_queue;
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int hrtick_csd_pending;
629         struct call_single_data hrtick_csd;
630 #endif
631         struct hrtimer hrtick_timer;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         /* latency stats */
636         struct sched_info rq_sched_info;
637         unsigned long long rq_cpu_time;
638         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
639
640         /* sys_sched_yield() stats */
641         unsigned int yld_count;
642
643         /* schedule() stats */
644         unsigned int sched_switch;
645         unsigned int sched_count;
646         unsigned int sched_goidle;
647
648         /* try_to_wake_up() stats */
649         unsigned int ttwu_count;
650         unsigned int ttwu_local;
651
652         /* BKL stats */
653         unsigned int bkl_count;
654 #endif
655 };
656
657 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
658
659 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
660 {
661         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
662 }
663
664 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
665 {
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         return rq->cpu;
668 #else
669         return 0;
670 #endif
671 }
672
673 /*
674  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
675  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
676  *
677  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
678  * preempt-disabled sections.
679  */
680 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
681         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
682
683 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
684 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
685 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
686 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
687
688 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
689 {
690         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
691 }
692
693 /*
694  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
695  */
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 # define const_debug __read_mostly
698 #else
699 # define const_debug static const
700 #endif
701
702 /**
703  * runqueue_is_locked
704  *
705  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
706  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
707  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
708  */
709 int runqueue_is_locked(void)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
713         int ret;
714
715         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
716         put_cpu();
717         return ret;
718 }
719
720 /*
721  * Debugging: various feature bits
722  */
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         __SCHED_FEAT_##name ,
726
727 enum {
728 #include "sched_features.h"
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
735
736 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
737 #include "sched_features.h"
738         0;
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         #name ,
745
746 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
747 #include "sched_features.h"
748         NULL
749 };
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
754 {
755         int i;
756
757         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
758                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
759                         seq_puts(m, "NO_");
760                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
761         }
762         seq_puts(m, "\n");
763
764         return 0;
765 }
766
767 static ssize_t
768 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
769                 size_t cnt, loff_t *ppos)
770 {
771         char buf[64];
772         char *cmp = buf;
773         int neg = 0;
774         int i;
775
776         if (cnt > 63)
777                 cnt = 63;
778
779         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
780                 return -EFAULT;
781
782         buf[cnt] = 0;
783
784         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
785                 neg = 1;
786                 cmp += 3;
787         }
788
789         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
790                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
791
792                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
793                         if (neg)
794                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
795                         else
796                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
797                         break;
798                 }
799         }
800
801         if (!sched_feat_names[i])
802                 return -EINVAL;
803
804         filp->f_pos += cnt;
805
806         return cnt;
807 }
808
809 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
810 {
811         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
812 }
813
814 static struct file_operations sched_feat_fops = {
815         .open           = sched_feat_open,
816         .write          = sched_feat_write,
817         .read           = seq_read,
818         .llseek         = seq_lseek,
819         .release        = single_release,
820 };
821
822 static __init int sched_init_debug(void)
823 {
824         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
825                         &sched_feat_fops);
826
827         return 0;
828 }
829 late_initcall(sched_init_debug);
830
831 #endif
832
833 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
834
835 /*
836  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
837  * Limited because this is done with IRQs disabled.
838  */
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
840
841 /*
842  * ratelimit for updating the group shares.
843  * default: 0.25ms
844  */
845 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
846
847 /*
848  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
849  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
850  * default: 4
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
853
854 /*
855  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
856  * default: 1s
857  */
858 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
859
860 static __read_mostly int scheduler_running;
861
862 /*
863  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
864  * default: 0.95s
865  */
866 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
867
868 static inline u64 global_rt_period(void)
869 {
870         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
871 }
872
873 static inline u64 global_rt_runtime(void)
874 {
875         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
876                 return RUNTIME_INF;
877
878         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 #ifndef prepare_arch_switch
882 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
883 #endif
884 #ifndef finish_arch_switch
885 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
886 #endif
887
888 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
889 {
890         return rq->curr == p;
891 }
892
893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
894 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
895 {
896         return task_current(rq, p);
897 }
898
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 }
902
903 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
904 {
905 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
906         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
907         rq->lock.owner = current;
908 #endif
909         /*
910          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
911          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
912          * prev into current:
913          */
914         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
915
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 }
918
919 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return p->oncpu;
924 #else
925         return task_current(rq, p);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
934          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
935          * here.
936          */
937         next->oncpu = 1;
938 #endif
939 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         spin_unlock_irq(&rq->lock);
941 #else
942         spin_unlock(&rq->lock);
943 #endif
944 }
945
946 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         /*
950          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
951          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
952          * finished.
953          */
954         smp_wmb();
955         prev->oncpu = 0;
956 #endif
957 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
958         local_irq_enable();
959 #endif
960 }
961 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
962
963 /*
964  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
965  * Must be called interrupts disabled.
966  */
967 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         for (;;) {
971                 struct rq *rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock(&rq->lock);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
981  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
982  * explicitly disabling preemption.
983  */
984 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         for (;;) {
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1430 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1431
1432 /*
1433  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1434  * leaving it for the final time.
1435  */
1436 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1437 {
1438         struct task_group *parent, *child;
1439         int ret;
1440
1441         rcu_read_lock();
1442         parent = &root_task_group;
1443 down:
1444         ret = (*down)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1448                 parent = child;
1449                 goto down;
1450
1451 up:
1452                 continue;
1453         }
1454         ret = (*up)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457
1458         child = parent;
1459         parent = parent->parent;
1460         if (parent)
1461                 goto up;
1462 out_unlock:
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         return 0;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1477 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1478
1479 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1483
1484         if (nr_running)
1485                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1486         else
1487                 rq->avg_load_per_task = 0;
1488
1489         return rq->avg_load_per_task;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1493
1494 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1495
1496 /*
1497  * Calculate and set the cpu's group shares.
1498  */
1499 static void
1500 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1501                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1502 {
1503         unsigned long shares;
1504         unsigned long rq_weight;
1505
1506         if (!tg->se[cpu])
1507                 return;
1508
1509         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1510
1511         /*
1512          *           \Sum shares * rq_weight
1513          * shares =  -----------------------
1514          *               \Sum rq_weight
1515          *
1516          */
1517         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1518         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1519
1520         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1521                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1522                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523                 unsigned long flags;
1524
1525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1526                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1527
1528                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1535  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1536  * parent group depends on the shares of its child groups.
1537  */
1538 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1539 {
1540         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1541         unsigned long shares = 0;
1542         struct sched_domain *sd = data;
1543         int i;
1544
1545         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1546                 /*
1547                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1548                  * is one of average load so that when a new task gets to
1549                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1550                  */
1551                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1552                 if (!weight)
1553                         weight = NICE_0_LOAD;
1554
1555                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1556                 rq_weight += weight;
1557                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1558         }
1559
1560         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1561                 shares = tg->shares;
1562
1563         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1564                 shares = tg->shares;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1567                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1598         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1599
1600         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1601                 sd->last_update = now;
1602                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         spin_unlock(&rq->lock);
1609         update_shares(sd);
1610         spin_lock(&rq->lock);
1611 }
1612
1613 static void update_h_load(long cpu)
1614 {
1615         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 #endif
1629
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1631
1632 /*
1633  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1634  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1635  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1636  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1637  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1638  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1639  */
1640 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(this_rq->lock)
1642         __acquires(busiest->lock)
1643         __acquires(this_rq->lock)
1644 {
1645         spin_unlock(&this_rq->lock);
1646         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 #else
1652 /*
1653  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1654  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1655  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1656  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1657  * regardless of entry order into the function.
1658  */
1659 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660         __releases(this_rq->lock)
1661         __acquires(busiest->lock)
1662         __acquires(this_rq->lock)
1663 {
1664         int ret = 0;
1665
1666         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1667                 if (busiest < this_rq) {
1668                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669                         spin_lock(&busiest->lock);
1670                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671                         ret = 1;
1672                 } else
1673                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1679
1680 /*
1681  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1682  */
1683 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684 {
1685         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1686                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1687                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1688                 BUG_ON(1);
1689         }
1690
1691         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1692 }
1693
1694 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(busiest->lock)
1696 {
1697         spin_unlock(&busiest->lock);
1698         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1699 }
1700 #endif
1701
1702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1703 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706         cfs_rq->shares = shares;
1707 #endif
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #include "sched_stats.h"
1712 #include "sched_idletask.c"
1713 #include "sched_fair.c"
1714 #include "sched_rt.c"
1715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1716 # include "sched_debug.c"
1717 #endif
1718
1719 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1724 {
1725         rq->nr_running++;
1726 }
1727
1728 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1729 {
1730         rq->nr_running--;
1731 }
1732
1733 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1734 {
1735         if (task_has_rt_policy(p)) {
1736                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1737                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1743          */
1744         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1745                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1746                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1751         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1752 }
1753
1754 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1755 {
1756         s64 diff = sample - *avg;
1757         *avg += diff >> 3;
1758 }
1759
1760 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1761 {
1762         if (wakeup)
1763                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1764
1765         sched_info_queued(p);
1766         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1767         p->se.on_rq = 1;
1768 }
1769
1770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (sleep) {
1773                 if (p->se.last_wakeup) {
1774                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1775                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1776                         p->se.last_wakeup = 0;
1777                 } else {
1778                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1779                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1780                 }
1781         }
1782
1783         sched_info_dequeued(p);
1784         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1785         p->se.on_rq = 0;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1790  */
1791 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1792 {
1793         return p->static_prio;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1798  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1799  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1800  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1801  * estimator recalculates.
1802  */
1803 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1804 {
1805         int prio;
1806
1807         if (task_has_rt_policy(p))
1808                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1809         else
1810                 prio = __normal_prio(p);
1811         return prio;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1816  * taken into account by the scheduler. This value might
1817  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1818  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1819  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1820  */
1821 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1822 {
1823         p->normal_prio = normal_prio(p);
1824         /*
1825          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1826          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1827          * to the normal priority:
1828          */
1829         if (!rt_prio(p->prio))
1830                 return p->normal_prio;
1831         return p->prio;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * activate_task - move a task to the runqueue.
1836  */
1837 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1838 {
1839         if (task_contributes_to_load(p))
1840                 rq->nr_uninterruptible--;
1841
1842         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1843         inc_nr_running(rq);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1848  */
1849 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1850 {
1851         if (task_contributes_to_load(p))
1852                 rq->nr_uninterruptible++;
1853
1854         dequeue_task(rq, p, sleep);
1855         dec_nr_running(rq);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1860  * @p: the task in question.
1861  */
1862 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1863 {
1864         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1865 }
1866
1867 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1868 {
1869         set_task_rq(p, cpu);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         /*
1872          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1873          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1874          * per-task data have been completed by this moment.
1875          */
1876         smp_wmb();
1877         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1878 #endif
1879 }
1880
1881 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1882                                        const struct sched_class *prev_class,
1883                                        int oldprio, int running)
1884 {
1885         if (prev_class != p->sched_class) {
1886                 if (prev_class->switched_from)
1887                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1888                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1889         } else
1890                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1891 }
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894
1895 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1896 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1897 {
1898         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Is this task likely cache-hot:
1903  */
1904 static int
1905 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1906 {
1907         s64 delta;
1908
1909         /*
1910          * Buddy candidates are cache hot:
1911          */
1912         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1913                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1914                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1915                 return 1;
1916
1917         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1918                 return 0;
1919
1920         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1921                 return 1;
1922         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1923                 return 0;
1924
1925         delta = now - p->se.exec_start;
1926
1927         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1928 }
1929
1930
1931 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1932 {
1933         int old_cpu = task_cpu(p);
1934         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1935         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1936                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1937         u64 clock_offset;
1938
1939         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1940
1941         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1942
1943 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1944         if (p->se.wait_start)
1945                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1946         if (p->se.sleep_start)
1947                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1948         if (p->se.block_start)
1949                 p->se.block_start -= clock_offset;
1950         if (old_cpu != new_cpu) {
1951                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1952                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1953                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1954         }
1955 #endif
1956         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1957                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1958
1959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1960 }
1961
1962 struct migration_req {
1963         struct list_head list;
1964
1965         struct task_struct *task;
1966         int dest_cpu;
1967
1968         struct completion done;
1969 };
1970
1971 /*
1972  * The task's runqueue lock must be held.
1973  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1974  */
1975 static int
1976 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1977 {
1978         struct rq *rq = task_rq(p);
1979
1980         /*
1981          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1982          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1983          */
1984         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1985                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1986                 return 0;
1987         }
1988
1989         init_completion(&req->done);
1990         req->task = p;
1991         req->dest_cpu = dest_cpu;
1992         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1993
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1999  *
2000  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2001  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2002  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2003  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2004  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2005  * @p has remained unscheduled the whole time.
2006  *
2007  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2008  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2009  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2010  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2011  * waiting to become inactive.
2012  */
2013 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         int running, on_rq;
2017         unsigned long ncsw;
2018         struct rq *rq;
2019
2020         for (;;) {
2021                 /*
2022                  * We do the initial early heuristics without holding
2023                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2024                  * the runqueue lock when things look like they will
2025                  * work out!
2026                  */
2027                 rq = task_rq(p);
2028
2029                 /*
2030                  * If the task is actively running on another CPU
2031                  * still, just relax and busy-wait without holding
2032                  * any locks.
2033                  *
2034                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2035                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2036                  * But we don't care, since "task_running()" will
2037                  * return false if the runqueue has changed and p
2038                  * is actually now running somewhere else!
2039                  */
2040                 while (task_running(rq, p)) {
2041                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2042                                 return 0;
2043                         cpu_relax();
2044                 }
2045
2046                 /*
2047                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2048                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2049                  * just go back and repeat.
2050                  */
2051                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2052                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2053                 running = task_running(rq, p);
2054                 on_rq = p->se.on_rq;
2055                 ncsw = 0;
2056                 if (!match_state || p->state == match_state)
2057                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060                 /*
2061                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2062                  */
2063                 if (unlikely(!ncsw))
2064                         break;
2065
2066                 /*
2067                  * Was it really running after all now that we
2068                  * checked with the proper locks actually held?
2069                  *
2070                  * Oops. Go back and try again..
2071                  */
2072                 if (unlikely(running)) {
2073                         cpu_relax();
2074                         continue;
2075                 }
2076
2077                 /*
2078                  * It's not enough that it's not actively running,
2079                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2080                  * preempted!
2081                  *
2082                  * So if it was still runnable (but just not actively
2083                  * running right now), it's preempted, and we should
2084                  * yield - it could be a while.
2085                  */
2086                 if (unlikely(on_rq)) {
2087                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2093                  * runnable, which means that it will never become
2094                  * running in the future either. We're all done!
2095                  */
2096                 break;
2097         }
2098
2099         return ncsw;
2100 }
2101
2102 /***
2103  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2104  * @p: the to-be-kicked thread
2105  *
2106  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2107  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2108  *
2109  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2110  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2111  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2112  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2113  * achieved as well.
2114  */
2115 void kick_process(struct task_struct *p)
2116 {
2117         int cpu;
2118
2119         preempt_disable();
2120         cpu = task_cpu(p);
2121         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2122                 smp_send_reschedule(cpu);
2123         preempt_enable();
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2128  * according to the scheduling class and "nice" value.
2129  *
2130  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2131  * balance conservatively.
2132  */
2133 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2134 {
2135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2136         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2137
2138         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2139                 return total;
2140
2141         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2146  * according to the scheduling class and "nice" value.
2147  */
2148 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2149 {
2150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2152
2153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2154                 return total;
2155
2156         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2161  * domain.
2162  */
2163 static struct sched_group *
2164 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2165 {
2166         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2168         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2169         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2170
2171         do {
2172                 unsigned long load, avg_load;
2173                 int local_group;
2174                 int i;
2175
2176                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2177                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2178                                         &p->cpus_allowed))
2179                         continue;
2180
2181                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2182                                                sched_group_cpus(group));
2183
2184                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2185                 avg_load = 0;
2186
2187                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2188                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2189                         if (local_group)
2190                                 load = source_load(i, load_idx);
2191                         else
2192                                 load = target_load(i, load_idx);
2193
2194                         avg_load += load;
2195                 }
2196
2197                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2198                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2199                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2200
2201                 if (local_group) {
2202                         this_load = avg_load;
2203                         this = group;
2204                 } else if (avg_load < min_load) {
2205                         min_load = avg_load;
2206                         idlest = group;
2207                 }
2208         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2209
2210         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2211                 return NULL;
2212         return idlest;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2217  */
2218 static int
2219 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2220 {
2221         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2222         int idlest = -1;
2223         int i;
2224
2225         /* Traverse only the allowed CPUs */
2226         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2227                 load = weighted_cpuload(i);
2228
2229                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2230                         min_load = load;
2231                         idlest = i;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return idlest;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2240  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2241  * SD_BALANCE_EXEC.
2242  *
2243  * Balance, ie. select the least loaded group.
2244  *
2245  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2246  *
2247  * preempt must be disabled.
2248  */
2249 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2250 {
2251         struct task_struct *t = current;
2252         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2253
2254         for_each_domain(cpu, tmp) {
2255                 /*
2256                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2257                  */
2258                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2259                         break;
2260                 if (tmp->flags & flag)
2261                         sd = tmp;
2262         }
2263
2264         if (sd)
2265                 update_shares(sd);
2266
2267         while (sd) {
2268                 struct sched_group *group;
2269                 int new_cpu, weight;
2270
2271                 if (!(sd->flags & flag)) {
2272                         sd = sd->child;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2277                 if (!group) {
2278                         sd = sd->child;
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2283                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2284                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2285                         sd = sd->child;
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2290                 cpu = new_cpu;
2291                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2292                 sd = NULL;
2293                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2294                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2295                                 break;
2296                         if (tmp->flags & flag)
2297                                 sd = tmp;
2298                 }
2299                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2300         }
2301
2302         return cpu;
2303 }
2304
2305 #endif /* CONFIG_SMP */
2306
2307 /***
2308  * try_to_wake_up - wake up a thread
2309  * @p: the to-be-woken-up thread
2310  * @state: the mask of task states that can be woken
2311  * @sync: do a synchronous wakeup?
2312  *
2313  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2314  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2315  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2316  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2317  * runnable without the overhead of this.
2318  *
2319  * returns failure only if the task is already active.
2320  */
2321 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2322 {
2323         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2324         unsigned long flags;
2325         long old_state;
2326         struct rq *rq;
2327
2328         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2329                 sync = 0;
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2333                 struct sched_domain *sd;
2334
2335                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2336                 cpu = task_cpu(p);
2337
2338                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2339                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2340                                 update_shares(sd);
2341                                 break;
2342                         }
2343                 }
2344         }
2345 #endif
2346
2347         smp_wmb();
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         update_rq_clock(rq);
2350         old_state = p->state;
2351         if (!(old_state & state))
2352                 goto out;
2353
2354         if (p->se.on_rq)
2355                 goto out_running;
2356
2357         cpu = task_cpu(p);
2358         orig_cpu = cpu;
2359         this_cpu = smp_processor_id();
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2366         if (cpu != orig_cpu) {
2367                 set_task_cpu(p, cpu);
2368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2369                 /* might preempt at this point */
2370                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371                 old_state = p->state;
2372                 if (!(old_state & state))
2373                         goto out;
2374                 if (p->se.on_rq)
2375                         goto out_running;
2376
2377                 this_cpu = smp_processor_id();
2378                 cpu = task_cpu(p);
2379         }
2380
2381 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2382         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2385         else {
2386                 struct sched_domain *sd;
2387                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2388                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2389                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2395
2396 out_activate:
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
2398         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2399         if (sync)
2400                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2401         if (orig_cpu != cpu)
2402                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2405         else
2406                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2407         activate_task(rq, p, 1);
2408         success = 1;
2409
2410         /*
2411          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2412          */
2413         if (!in_interrupt()) {
2414                 struct sched_entity *se = &current->se;
2415                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2416
2417                 if (se->last_wakeup)
2418                         sample -= se->last_wakeup;
2419                 else
2420                         sample -= se->start_runtime;
2421                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2422
2423                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2424         }
2425
2426 out_running:
2427         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2428         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2429
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_wake_up)
2433                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2434 #endif
2435 out:
2436         task_rq_unlock(rq, &flags);
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2442 {
2443         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2446
2447 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2448 {
2449         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2454  * p is forked by current.
2455  *
2456  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2457  */
2458 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2459 {
2460         p->se.exec_start                = 0;
2461         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2462         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2463         p->se.last_wakeup               = 0;
2464         p->se.avg_overlap               = 0;
2465         p->se.start_runtime             = 0;
2466         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2469         p->se.wait_start                = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2471         p->se.sleep_start               = 0;
2472         p->se.block_start               = 0;
2473         p->se.sleep_max                 = 0;
2474         p->se.block_max                 = 0;
2475         p->se.exec_max                  = 0;
2476         p->se.slice_max                 = 0;
2477         p->se.wait_max                  = 0;
2478 #endif
2479
2480         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2481         p->se.on_rq = 0;
2482         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2486 #endif
2487
2488         /*
2489          * We mark the process as running here, but have not actually
2490          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2491          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2492          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2493          */
2494         p->state = TASK_RUNNING;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * fork()/clone()-time setup:
2499  */
2500 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2501 {
2502         int cpu = get_cpu();
2503
2504         __sched_fork(p);
2505
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2508 #endif
2509         set_task_cpu(p, cpu);
2510
2511         /*
2512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2513          */
2514         p->prio = current->normal_prio;
2515         if (!rt_prio(p->prio))
2516                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2517
2518 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2519         if (likely(sched_info_on()))
2520                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2521 #endif
2522 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2523         p->oncpu = 0;
2524 #endif
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2526         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2527         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2528 #endif
2529         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2530
2531         put_cpu();
2532 }
2533
2534 /*
2535  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2536  *
2537  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2538  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2539  * on the runqueue and wakes it.
2540  */
2541 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2548         update_rq_clock(rq);
2549
2550         p->prio = effective_prio(p);
2551
2552         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2553                 activate_task(rq, p, 0);
2554         } else {
2555                 /*
2556                  * Let the scheduling class do new task startup
2557                  * management (if any):
2558                  */
2559                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2560                 inc_nr_running(rq);
2561         }
2562         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2563         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         if (p->sched_class->task_wake_up)
2566                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2567 #endif
2568         task_rq_unlock(rq, &flags);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572
2573 /**
2574  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2575  * @notifier: notifier struct to register
2576  */
2577 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2585  * @notifier: notifier struct to unregister
2586  *
2587  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2588  */
2589 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         hlist_del(&notifier->link);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2594
2595 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2596 {
2597         struct preempt_notifier *notifier;
2598         struct hlist_node *node;
2599
2600         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2601                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2602 }
2603
2604 static void
2605 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2606                                  struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct preempt_notifier *notifier;
2609         struct hlist_node *node;
2610
2611         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2612                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2647         prepare_lock_switch(rq, next);
2648         prepare_arch_switch(next);
2649 }
2650
2651 /**
2652  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2653  * @rq: runqueue associated with task-switch
2654  * @prev: the thread we just switched away from.
2655  *
2656  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2657  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2658  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2659  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2660  *
2661  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2662  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2663  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2664  * details.)
2665  */
2666 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         int post_schedule = 0;
2673
2674         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2675                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2676 #endif
2677
2678         rq->prev_mm = NULL;
2679
2680         /*
2681          * A task struct has one reference for the use as "current".
2682          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2683          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2684          * the scheduled task must drop that reference.
2685          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2686          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2687          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2688          * be dropped twice.
2689          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2690          */
2691         prev_state = prev->state;
2692         finish_arch_switch(prev);
2693         finish_lock_switch(rq, prev);
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695         if (post_schedule)
2696                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2697 #endif
2698
2699         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2700         if (mm)
2701                 mmdrop(mm);
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708                 put_task_struct(prev);
2709         }
2710 }
2711
2712 /**
2713  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2714  * @prev: the thread we just switched away from.
2715  */
2716 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2717         __releases(rq->lock)
2718 {
2719         struct rq *rq = this_rq();
2720
2721         finish_task_switch(rq, prev);
2722 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2723         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2724         preempt_enable();
2725 #endif
2726         if (current->set_child_tid)
2727                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * context_switch - switch to the new MM and the new
2732  * thread's register state.
2733  */
2734 static inline void
2735 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                struct task_struct *next)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2739
2740         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2741         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2742         mm = next->mm;
2743         oldmm = prev->active_mm;
2744         /*
2745          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2746          * combine the page table reload and the switch backend into
2747          * one hypercall.
2748          */
2749         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2750
2751         if (unlikely(!mm)) {
2752                 next->active_mm = oldmm;
2753                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2754                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2755         } else
2756                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2757
2758         if (unlikely(!prev->mm)) {
2759                 prev->active_mm = NULL;
2760                 rq->prev_mm = oldmm;
2761         }
2762         /*
2763          * Since the runqueue lock will be released by the next
2764          * task (which is an invalid locking op but in the case
2765          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2766          * do an early lockdep release here:
2767          */
2768 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2769         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2770 #endif
2771
2772         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2773         switch_to(prev, next, prev);
2774
2775         barrier();
2776         /*
2777          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2778          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2779          * frame will be invalid.
2780          */
2781         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2786  *
2787  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2788  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2789  * number of context switches performed since bootup.
2790  */
2791 unsigned long nr_running(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_online_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807
2808         /*
2809          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2810          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2811          */
2812         if (unlikely((long)sum < 0))
2813                 sum = 0;
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long long nr_context_switches(void)
2819 {
2820         int i;
2821         unsigned long long sum = 0;
2822
2823         for_each_possible_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_iowait(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 unsigned long nr_active(void)
2840 {
2841         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i) {
2844                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2845                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2846         }
2847
2848         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2849                 uninterruptible = 0;
2850
2851         return running + uninterruptible;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2856  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2857  */
2858 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2859 {
2860         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2861         int i, scale;
2862
2863         this_rq->nr_load_updates++;
2864
2865         /* Update our load: */
2866         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2867                 unsigned long old_load, new_load;
2868
2869                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2870
2871                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2872                 new_load = this_load;
2873                 /*
2874                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2875                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2876                  * example.
2877                  */
2878                 if (new_load > old_load)
2879                         new_load += scale-1;
2880                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /*
2887  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2888  *
2889  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2890  * you need to do so manually before calling.
2891  */
2892 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2893         __acquires(rq1->lock)
2894         __acquires(rq2->lock)
2895 {
2896         BUG_ON(!irqs_disabled());
2897         if (rq1 == rq2) {
2898                 spin_lock(&rq1->lock);
2899                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2900         } else {
2901                 if (rq1 < rq2) {
2902                         spin_lock(&rq1->lock);
2903                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2904                 } else {
2905                         spin_lock(&rq2->lock);
2906                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2907                 }
2908         }
2909         update_rq_clock(rq1);
2910         update_rq_clock(rq2);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2915  *
2916  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2917  * you need to do so manually after calling.
2918  */
2919 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2920         __releases(rq1->lock)
2921         __releases(rq2->lock)
2922 {
2923         spin_unlock(&rq1->lock);
2924         if (rq1 != rq2)
2925                 spin_unlock(&rq2->lock);
2926         else
2927                 __release(rq2->lock);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2932  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2933  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2934  * the cpu_allowed mask is restored.
2935  */
2936 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2937 {
2938         struct migration_req req;
2939         unsigned long flags;
2940         struct rq *rq;
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2944             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2945                 goto out;
2946
2947         /* force the process onto the specified CPU */
2948         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2949                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2950                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2951
2952                 get_task_struct(mt);
2953                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2954                 wake_up_process(mt);
2955                 put_task_struct(mt);
2956                 wait_for_completion(&req.done);
2957
2958                 return;
2959         }
2960 out:
2961         task_rq_unlock(rq, &flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2966  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2967  */
2968 void sched_exec(void)
2969 {
2970         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2971         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2972         put_cpu();
2973         if (new_cpu != this_cpu)
2974                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2979  * Both runqueues must be locked.
2980  */
2981 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2982                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2983 {
2984         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2985         set_task_cpu(p, this_cpu);
2986         activate_task(this_rq, p, 0);
2987         /*
2988          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2989          * to be always true for them.
2990          */
2991         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2996  */
2997 static
2998 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2999                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                      int *all_pinned)
3001 {
3002         int tsk_cache_hot = 0;
3003         /*
3004          * We do not migrate tasks that are:
3005          * 1) running (obviously), or
3006          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3007          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3008          */
3009         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3010                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3011                 return 0;
3012         }
3013         *all_pinned = 0;
3014
3015         if (task_running(rq, p)) {
3016                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3017                 return 0;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * Aggressive migration if:
3022          * 1) task is cache cold, or
3023          * 2) too many balance attempts have failed.
3024          */
3025
3026         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3027         if (!tsk_cache_hot ||
3028                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3030                 if (tsk_cache_hot) {
3031                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3032                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3033                 }
3034 #endif
3035                 return 1;
3036         }
3037
3038         if (tsk_cache_hot) {
3039                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3040                 return 0;
3041         }
3042         return 1;
3043 }
3044
3045 static unsigned long
3046 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3048               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3049               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3050 {
3051         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3052         struct task_struct *p;
3053         long rem_load_move = max_load_move;
3054
3055         if (max_load_move == 0)
3056                 goto out;
3057
3058         pinned = 1;
3059
3060         /*
3061          * Start the load-balancing iterator:
3062          */
3063         p = iterator->start(iterator->arg);
3064 next:
3065         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3066                 goto out;
3067
3068         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3069             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3070                 p = iterator->next(iterator->arg);
3071                 goto next;
3072         }
3073
3074         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3075         pulled++;
3076         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3077
3078 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3079         /*
3080          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3081          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3082          * section.
3083          */
3084         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3085                 goto out;
3086 #endif
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133
3134 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3135                 /*
3136                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3137                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3138                  * the critical section.
3139                  */
3140                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3141                         break;
3142 #endif
3143         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3144
3145         return total_load_moved > 0;
3146 }
3147
3148 static int
3149 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3150                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                    struct rq_iterator *iterator)
3152 {
3153         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3154         int pinned = 0;
3155
3156         while (p) {
3157                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3158                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159                         /*
3160                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3161                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3162                          * stats here rather than inside pull_task().
3163                          */
3164                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3165
3166                         return 1;
3167                 }
3168                 p = iterator->next(iterator->arg);
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3176  * part of active balancing operations within "domain".
3177  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3178  *
3179  * Called with both runqueues locked.
3180  */
3181 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3182                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3183 {
3184         const struct sched_class *class;
3185
3186         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3187                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3188                         return 1;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3193
3194 /**
3195  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3196  */
3197 struct sg_lb_stats {
3198         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3199         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3200         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3201         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3202         unsigned long group_capacity;
3203         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3204 };
3205
3206 /**
3207  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3208  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3209  */
3210 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3211 {
3212         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3213 }
3214
3215 /**
3216  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3217  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3218  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3219  */
3220 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3221                                         enum cpu_idle_type idle)
3222 {
3223         int load_idx;
3224
3225         switch (idle) {
3226         case CPU_NOT_IDLE:
3227                 load_idx = sd->busy_idx;
3228                 break;
3229
3230         case CPU_NEWLY_IDLE:
3231                 load_idx = sd->newidle_idx;
3232                 break;
3233         default:
3234                 load_idx = sd->idle_idx;
3235                 break;
3236         }
3237
3238         return load_idx;
3239 }
3240
3241
3242 /**
3243  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3244  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3245  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3246  * @idle: Idle status of this_cpu
3247  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3248  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3249  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3250  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3251  * @balance: Should we balance.
3252  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3253  */
3254 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3255                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3256                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3257                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3258 {
3259         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3260         int i;
3261         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3262         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3263         unsigned long avg_load_per_task;
3264
3265         if (local_group)
3266                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3267
3268         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3269         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3270         max_cpu_load = 0;
3271         min_cpu_load = ~0UL;
3272
3273         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3274                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3275
3276                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3277                         *sd_idle = 0;
3278
3279                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3280                 if (local_group) {
3281                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3282                                 first_idle_cpu = 1;
3283                                 balance_cpu = i;
3284                         }
3285
3286                         load = target_load(i, load_idx);
3287                 } else {
3288                         load = source_load(i, load_idx);
3289                         if (load > max_cpu_load)
3290                                 max_cpu_load = load;
3291                         if (min_cpu_load > load)
3292                                 min_cpu_load = load;
3293                 }
3294
3295                 sgs->group_load += load;
3296                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3297                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3298
3299                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3300         }
3301
3302         /*
3303          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3304          * is eligible for doing load balancing at this and above
3305          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3306          * to do the newly idle load balance.
3307          */
3308         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3309             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3310                 *balance = 0;
3311                 return;
3312         }
3313
3314         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3315         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3316                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3317
3318
3319         /*
3320          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3321          * than the average weight of two tasks.
3322          *
3323          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3324          *      might not be a suitable number - should we keep a
3325          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3326          *      the hierarchy?
3327          */
3328         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3329                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3330
3331         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3332                 sgs->group_imb = 1;
3333
3334         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3335
3336 }
3337 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3338
3339 /*
3340  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3341  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3342  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3343  */
3344 static struct sched_group *
3345 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3346                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3347                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3348 {
3349         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3350         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3351         unsigned long max_pull;
3352         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3353         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3354         int load_idx, group_imb = 0;
3355 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3356         int power_savings_balance = 1;
3357         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3358         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3359         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3360 #endif
3361
3362         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3363         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3364         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3365
3366         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3367
3368         do {
3369                 struct sg_lb_stats sgs;
3370                 int local_group;
3371
3372                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3373                                                sched_group_cpus(group));
3374                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3375                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3376                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3377
3378                 if (balance && !(*balance))
3379                         goto ret;
3380
3381                 total_load += sgs.group_load;
3382                 total_pwr += group->__cpu_power;
3383
3384                 if (local_group) {
3385                         this_load = sgs.avg_load;
3386                         this = group;
3387                         this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3388                         this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3389                 } else if (sgs.avg_load > max_load &&
3390                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3391                                 sgs.group_imb)) {
3392                         max_load = sgs.avg_load;
3393                         busiest = group;
3394                         busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3395                         busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3396                         group_imb = sgs.group_imb;
3397                 }
3398
3399 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3400                 /*
3401                  * Busy processors will not participate in power savings
3402                  * balance.
3403                  */
3404                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3405                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3406                         goto group_next;
3407
3408                 /*
3409                  * If the local group is idle or completely loaded
3410                  * no need to do power savings balance at this domain
3411                  */
3412                 if (local_group && (this_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3413                                     !this_nr_running))
3414                         power_savings_balance = 0;
3415
3416                 /*
3417                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3418                  * don't include that group in power savings calculations
3419                  */
3420                 if (!power_savings_balance ||
3421                         sgs.sum_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3422                         !sgs.sum_nr_running)
3423                         goto group_next;
3424
3425                 /*
3426                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3427                  * This is the group from where we need to pick up the load
3428                  * for saving power
3429                  */
3430                 if ((sgs.sum_nr_running < min_nr_running) ||
3431                     (sgs.sum_nr_running == min_nr_running &&
3432                      group_first_cpu(group) > group_first_cpu(group_min))) {
3433                         group_min = group;
3434                         min_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3435                         min_load_per_task = sgs.sum_weighted_load /
3436                                                 sgs.sum_nr_running;
3437                 }
3438
3439                 /*
3440                  * Calculate the group which is almost near its
3441                  * capacity but still has some space to pick up some load
3442                  * from other group and save more power
3443                  */
3444                 if (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity - 1)
3445                         goto group_next;
3446
3447                 if (sgs.sum_nr_running > leader_nr_running ||
3448                     (sgs.sum_nr_running == leader_nr_running &&
3449                      group_first_cpu(group) < group_first_cpu(group_leader))) {
3450                         group_leader = group;
3451                         leader_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3452                 }
3453 group_next:
3454 #endif
3455                 group = group->next;
3456         } while (group != sd->groups);
3457
3458         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3459                 goto out_balanced;
3460
3461         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3462
3463         if (this_load >= avg_load ||
3464                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3465                 goto out_balanced;
3466
3467         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3468         if (group_imb)
3469                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3470
3471         /*
3472          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3473          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3474          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3475          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3476          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3477          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3478          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3479          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3480          * appear as very large values with unsigned longs.
3481          */
3482         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3483                 goto out_balanced;
3484
3485         /*
3486          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3487          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3488          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3489          */
3490         if (max_load < avg_load) {
3491                 *imbalance = 0;
3492                 goto small_imbalance;
3493         }
3494
3495         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3496         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3497
3498         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3499         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3500                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3501                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3502
3503         /*
3504          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3505          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3506          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3507          * moved
3508          */
3509         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3510                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3511                 unsigned int imbn;
3512
3513 small_imbalance:
3514                 pwr_move = pwr_now = 0;
3515                 imbn = 2;
3516                 if (this_nr_running) {
3517                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3518                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3519                                 imbn = 1;
3520                 } else
3521                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3522
3523                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3524                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3525                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3526                         return busiest;
3527                 }
3528
3529                 /*
3530                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3531                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3532                  * moving them.
3533                  */
3534
3535                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3536                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3537                 pwr_now += this->__cpu_power *
3538                                 min(this_load_per_task, this_load);
3539                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3540
3541                 /* Amount of load we'd subtract */
3542                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3543                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3544                 if (max_load > tmp)
3545                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3546                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3547
3548                 /* Amount of load we'd add */
3549                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3550                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3551                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3552                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3553                 else
3554                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3555                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3556                 pwr_move += this->__cpu_power *
3557                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3558                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3559
3560                 /* Move if we gain throughput */
3561                 if (pwr_move > pwr_now)
3562                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3563         }
3564
3565         return busiest;
3566
3567 out_balanced:
3568 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3569         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3570                 goto ret;
3571
3572         if (this != group_leader || group_leader == group_min)
3573                 goto ret;
3574
3575         *imbalance = min_load_per_task;
3576         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3577                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3578                         group_first_cpu(group_leader);
3579         }
3580         return group_min;
3581
3582 #endif
3583 ret:
3584         *imbalance = 0;
3585         return NULL;
3586 }
3587
3588 /*
3589  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3590  */
3591 static struct rq *
3592 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3593                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3594 {
3595         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3596         unsigned long max_load = 0;
3597         int i;
3598
3599         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3600                 unsigned long wl;
3601
3602                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3603                         continue;
3604
3605                 rq = cpu_rq(i);
3606                 wl = weighted_cpuload(i);
3607
3608                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3609                         continue;
3610
3611                 if (wl > max_load) {
3612                         max_load = wl;
3613                         busiest = rq;
3614                 }
3615         }
3616
3617         return busiest;
3618 }
3619
3620 /*
3621  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3622  * so long as it is large enough.
3623  */
3624 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3625
3626 /*
3627  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3628  * tasks if there is an imbalance.
3629  */
3630 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3631                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3632                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3633 {
3634         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3635         struct sched_group *group;
3636         unsigned long imbalance;
3637         struct rq *busiest;
3638         unsigned long flags;
3639
3640         cpumask_setall(cpus);
3641
3642         /*
3643          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3644          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3645          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3646          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3647          */
3648         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3649             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3650                 sd_idle = 1;
3651
3652         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3653
3654 redo:
3655         update_shares(sd);
3656         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3657                                    cpus, balance);
3658
3659         if (*balance == 0)
3660                 goto out_balanced;
3661
3662         if (!group) {
3663                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3664                 goto out_balanced;
3665         }
3666
3667         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3668         if (!busiest) {
3669                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3670                 goto out_balanced;
3671         }
3672
3673         BUG_ON(busiest == this_rq);
3674
3675         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3676
3677         ld_moved = 0;
3678         if (busiest->nr_running > 1) {
3679                 /*
3680                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3681                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3682                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3683                  * correctly treated as an imbalance.
3684                  */
3685                 local_irq_save(flags);
3686                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3687                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3688                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3689                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3690                 local_irq_restore(flags);
3691
3692                 /*
3693                  * some other cpu did the load balance for us.
3694                  */
3695                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3696                         resched_cpu(this_cpu);
3697
3698                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3699                 if (unlikely(all_pinned)) {
3700                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3701                         if (!cpumask_empty(cpus))
3702                                 goto redo;
3703                         goto out_balanced;
3704                 }
3705         }
3706
3707         if (!ld_moved) {
3708                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3709                 sd->nr_balance_failed++;
3710
3711                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3712
3713                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3714
3715                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3716                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3717                          */
3718                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3719                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3720                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3721                                 all_pinned = 1;
3722                                 goto out_one_pinned;
3723                         }
3724
3725                         if (!busiest->active_balance) {
3726                                 busiest->active_balance = 1;
3727                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3728                                 active_balance = 1;
3729                         }
3730                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3731                         if (active_balance)
3732                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3733
3734                         /*
3735                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3736                          * counter.
3737                          */
3738                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3739                 }
3740         } else
3741                 sd->nr_balance_failed = 0;
3742
3743         if (likely(!active_balance)) {
3744                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3745                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3746         } else {
3747                 /*
3748                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3749                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3750                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3751                  * move_tasks).
3752                  */
3753                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3754                         sd->balance_interval *= 2;
3755         }
3756
3757         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3758             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3759                 ld_moved = -1;
3760
3761         goto out;
3762
3763 out_balanced:
3764         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3765
3766         sd->nr_balance_failed = 0;
3767
3768 out_one_pinned:
3769         /* tune up the balancing interval */
3770         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3771                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3772                 sd->balance_interval *= 2;
3773
3774         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3775             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3776                 ld_moved = -1;
3777         else
3778                 ld_moved = 0;
3779 out:
3780         if (ld_moved)
3781                 update_shares(sd);
3782         return ld_moved;
3783 }
3784
3785 /*
3786  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3787  * tasks if there is an imbalance.
3788  *
3789  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3790  * this_rq is locked.
3791  */
3792 static int
3793 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3794                         struct cpumask *cpus)
3795 {
3796         struct sched_group *group;
3797         struct rq *busiest = NULL;
3798         unsigned long imbalance;
3799         int ld_moved = 0;
3800         int sd_idle = 0;
3801         int all_pinned = 0;
3802
3803         cpumask_setall(cpus);
3804
3805         /*
3806          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3807          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3808          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3809          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3810          */
3811         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3812             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3813                 sd_idle = 1;
3814
3815         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3816 redo:
3817         update_shares_locked(this_rq, sd);
3818         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3819                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3820         if (!group) {
3821                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3822                 goto out_balanced;
3823         }
3824
3825         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3826         if (!busiest) {
3827                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3828                 goto out_balanced;
3829         }
3830
3831         BUG_ON(busiest == this_rq);
3832
3833         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3834
3835         ld_moved = 0;
3836         if (busiest->nr_running > 1) {
3837                 /* Attempt to move tasks */
3838                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3839                 /* this_rq->clock is already updated */
3840                 update_rq_clock(busiest);
3841                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3842                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3843                                         &all_pinned);
3844                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3845
3846                 if (unlikely(all_pinned)) {
3847                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3848                         if (!cpumask_empty(cpus))
3849                                 goto redo;
3850                 }
3851         }
3852
3853         if (!ld_moved) {
3854                 int active_balance = 0;
3855
3856                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3857                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3858                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3859                         return -1;
3860
3861                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3862                         return -1;
3863
3864                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3865                         return -1;
3866
3867                 /*
3868                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3869                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3870                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3871                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3872                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3873                  *
3874                  * The package power saving logic comes from
3875                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3876                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3877                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3878                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3879                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3880                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3881                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3882                  *
3883                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3884                  * will be more than one task in the source run queue and
3885                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3886                  * active balance code will not be triggered.
3887                  */
3888
3889                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3890                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3891
3892                 /*
3893                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3894                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3895                  */
3896                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3897                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3898                         all_pinned = 1;
3899                         return ld_moved;
3900                 }
3901
3902                 if (!busiest->active_balance) {
3903                         busiest->active_balance = 1;
3904                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3905                         active_balance = 1;
3906                 }
3907
3908                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3909                 /*
3910                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3911                  */
3912                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3913                 if (active_balance)
3914                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3915                 spin_lock(&this_rq->lock);
3916
3917         } else
3918                 sd->nr_balance_failed = 0;
3919
3920         update_shares_locked(this_rq, sd);
3921         return ld_moved;
3922
3923 out_balanced:
3924         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3925         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3926             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3927                 return -1;
3928         sd->nr_balance_failed = 0;
3929
3930         return 0;
3931 }
3932
3933 /*
3934  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3935  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3936  */
3937 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3938 {
3939         struct sched_domain *sd;
3940         int pulled_task = 0;
3941         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3942         cpumask_var_t tmpmask;
3943
3944         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3945                 return;
3946
3947         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3948                 unsigned long interval;
3949
3950                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3951                         continue;
3952
3953                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3954                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3955                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3956                                                            sd, tmpmask);
3957
3958                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3959                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3960                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3961                 if (pulled_task)
3962                         break;
3963         }
3964         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3965                 /*
3966                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3967                  * a busy processor. So reset next_balance.
3968                  */
3969                 this_rq->next_balance = next_balance;
3970         }
3971         free_cpumask_var(tmpmask);
3972 }
3973
3974 /*
3975  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3976  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3977  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3978  * logical imbalances.
3979  *
3980  * Called with busiest_rq locked.
3981  */
3982 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3983 {
3984         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3985         struct sched_domain *sd;
3986         struct rq *target_rq;
3987
3988         /* Is there any task to move? */
3989         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3990                 return;
3991
3992         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3993
3994         /*
3995          * This condition is "impossible", if it occurs
3996          * we need to fix it. Originally reported by
3997          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3998          */
3999         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4000
4001         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4002         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4003         update_rq_clock(busiest_rq);
4004         update_rq_clock(target_rq);
4005
4006         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4007         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4008                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4009                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4010                                 break;
4011         }
4012
4013         if (likely(sd)) {
4014                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4015
4016                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4017                                   sd, CPU_IDLE))
4018                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4019                 else
4020                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4021         }
4022         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4023 }
4024
4025 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4026 static struct {
4027         atomic_t load_balancer;
4028         cpumask_var_t cpu_mask;
4029 } nohz ____cacheline_aligned = {
4030         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4031 };
4032
4033 /*
4034  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4035  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4036  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4037  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4038  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4039  * arrives...
4040  *
4041  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4042  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4043  * nohz.cpu_mask..
4044  *
4045  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4046  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4047  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4048  * there is no need for ilb owner.
4049  *
4050  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4051  * next busy scheduler_tick()
4052  */
4053 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4054 {
4055         int cpu = smp_processor_id();
4056
4057         if (stop_tick) {
4058                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4059
4060                 if (!cpu_active(cpu)) {
4061                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4062                                 return 0;
4063
4064                         /*
4065                          * If we are going offline and still the leader,
4066                          * give up!
4067                          */
4068                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4069                                 BUG();
4070
4071                         return 0;
4072                 }
4073
4074                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4075
4076                 /* time for ilb owner also to sleep */
4077                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4078                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4079                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4080                         return 0;
4081                 }
4082
4083                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4084                         /* make me the ilb owner */
4085                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4086                                 return 1;
4087                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4088                         return 1;
4089         } else {
4090                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4091                         return 0;
4092
4093                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4094
4095                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4096                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4097                                 BUG();
4098         }
4099         return 0;
4100 }
4101 #endif
4102
4103 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4104
4105 /*
4106  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4107  * and initiates a balancing operation if so.
4108  *
4109  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4110  */
4111 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4112 {
4113         int balance = 1;
4114         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4115         unsigned long interval;
4116         struct sched_domain *sd;
4117         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4118         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4119         int update_next_balance = 0;
4120         int need_serialize;
4121         cpumask_var_t tmp;
4122
4123         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4124         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4125                 return;
4126
4127         for_each_domain(cpu, sd) {
4128                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4129                         continue;
4130
4131                 interval = sd->balance_interval;
4132                 if (idle != CPU_IDLE)
4133                         interval *= sd->busy_factor;
4134
4135                 /* scale ms to jiffies */
4136                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4137                 if (unlikely(!interval))
4138                         interval = 1;
4139                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4140                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4141
4142                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4143
4144                 if (need_serialize) {
4145                         if (!spin_trylock(&balancing))
4146                                 goto out;
4147                 }
4148
4149                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4150                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4151                                 /*
4152                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4153                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4154                                  * not idle.
4155                                  */
4156                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4157                         }
4158                         sd->last_balance = jiffies;
4159                 }
4160                 if (need_serialize)
4161                         spin_unlock(&balancing);
4162 out:
4163                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4164                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4165                         update_next_balance = 1;
4166                 }
4167
4168                 /*
4169                  * Stop the load balance at this level. There is another
4170                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4171                  * actively.
4172                  */
4173                 if (!balance)
4174                         break;
4175         }
4176
4177         /*
4178          * next_balance will be updated only when there is a need.
4179          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4180          * updated.
4181          */
4182         if (likely(update_next_balance))
4183                 rq->next_balance = next_balance;
4184
4185         free_cpumask_var(tmp);
4186 }
4187
4188 /*
4189  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4190  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4191  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4192  */
4193 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4194 {
4195         int this_cpu = smp_processor_id();
4196         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4197         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4198                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4199
4200         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4201
4202 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4203         /*
4204          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4205          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4206          * stopped.
4207          */
4208         if (this_rq->idle_at_tick &&
4209             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4210                 struct rq *rq;
4211                 int balance_cpu;
4212
4213                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4214                         if (balance_cpu == this_cpu)
4215                                 continue;
4216
4217                         /*
4218                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4219                          * work being done for other cpus. Next load
4220                          * balancing owner will pick it up.
4221                          */
4222                         if (need_resched())
4223                                 break;
4224
4225                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4226
4227                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4228                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4229                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4230                 }
4231         }
4232 #endif
4233 }
4234
4235 static inline int on_null_domain(int cpu)
4236 {
4237         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4238 }
4239
4240 /*
4241  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4242  *
4243  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4244  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4245  * if the whole system is idle.
4246  */
4247 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4248 {
4249 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4250         /*
4251          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4252          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4253          * load balancer.
4254          */
4255         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4256                 rq->in_nohz_recently = 0;
4257
4258                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4259                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4260                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4261                 }
4262
4263                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4264                         /*
4265                          * simple selection for now: Nominate the
4266                          * first cpu in the nohz list to be the next
4267                          * ilb owner.
4268                          *
4269                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4270                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4271                          */
4272                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4273
4274                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4275                                 resched_cpu(ilb);
4276                 }
4277         }
4278
4279         /*
4280          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4281          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4282          */
4283         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4284             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4285                 resched_cpu(cpu);
4286                 return;
4287         }
4288
4289         /*
4290          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4291          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4292          */
4293         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4294             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4295                 return;
4296 #endif
4297         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4298         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4299             likely(!on_null_domain(cpu)))
4300                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4301 }
4302
4303 #else   /* CONFIG_SMP */
4304
4305 /*
4306  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4307  */
4308 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4309 {
4310 }
4311
4312 #endif
4313
4314 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4315
4316 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4317
4318 /*
4319  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4320  * @p in case that task is currently running.
4321  */
4322 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4323 {
4324         unsigned long flags;
4325         struct rq *rq;
4326         u64 ns = 0;
4327
4328         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4329
4330         if (task_current(rq, p)) {
4331                 u64 delta_exec;
4332
4333                 update_rq_clock(rq);
4334                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4335                 if ((s64)delta_exec > 0)
4336                         ns = delta_exec;
4337         }
4338
4339         task_rq_unlock(rq, &flags);
4340
4341         return ns;
4342 }
4343
4344 /*
4345  * Account user cpu time to a process.
4346  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4347  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4348  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4349  */
4350 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4351                        cputime_t cputime_scaled)
4352 {
4353         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4354         cputime64_t tmp;
4355
4356         /* Add user time to process. */
4357         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4358         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4359         account_group_user_time(p, cputime);
4360
4361         /* Add user time to cpustat. */
4362         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4363         if (TASK_NICE(p) > 0)
4364                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4365         else
4366                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4367         /* Account for user time used */
4368         acct_update_integrals(p);
4369 }
4370
4371 /*
4372  * Account guest cpu time to a process.
4373  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4374  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4375  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4376  */
4377 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4378                                cputime_t cputime_scaled)
4379 {
4380         cputime64_t tmp;
4381         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4382
4383         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4384
4385         /* Add guest time to process. */
4386         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4387         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4388         account_group_user_time(p, cputime);
4389         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4390
4391         /* Add guest time to cpustat. */
4392         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4393         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4394 }
4395
4396 /*
4397  * Account system cpu time to a process.
4398  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4399  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4400  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4401  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4402  */
4403 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4404                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4405 {
4406         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4407         cputime64_t tmp;
4408
4409         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4410                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4411                 return;
4412         }
4413
4414         /* Add system time to process. */
4415         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4416         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4417         account_group_system_time(p, cputime);
4418
4419         /* Add system time to cpustat. */
4420         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4421         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4422                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4423         else if (softirq_count())
4424                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4425         else
4426                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4427
4428         /* Account for system time used */
4429         acct_update_integrals(p);
4430 }
4431
4432 /*
4433  * Account for involuntary wait time.
4434  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4435  */
4436 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4437 {
4438         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4439         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4440
4441         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4442 }
4443
4444 /*
4445  * Account for idle time.
4446  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4447  */
4448 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4449 {
4450         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4451         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4452         struct rq *rq = this_rq();
4453
4454         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4455                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4456         else
4457                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4458 }
4459
4460 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4461
4462 /*
4463  * Account a single tick of cpu time.
4464  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4465  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4466  */
4467 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4468 {
4469         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4470         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4471         struct rq *rq = this_rq();
4472
4473         if (user_tick)
4474                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4475         else if (p != rq->idle)
4476                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4477                                     one_jiffy_scaled);
4478         else
4479                 account_idle_time(one_jiffy);
4480 }
4481
4482 /*
4483  * Account multiple ticks of steal time.
4484  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4485  * @ticks: number of stolen ticks
4486  */
4487 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4488 {
4489         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4490 }
4491
4492 /*
4493  * Account multiple ticks of idle time.
4494  * @ticks: number of stolen ticks
4495  */
4496 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4497 {
4498         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4499 }
4500
4501 #endif
4502
4503 /*
4504  * Use precise platform statistics if available:
4505  */
4506 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4507 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4508 {
4509         return p->utime;
4510 }
4511
4512 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4513 {
4514         return p->stime;
4515 }
4516 #else
4517 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4518 {
4519         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4520                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4521         u64 temp;
4522
4523         /*
4524          * Use CFS's precise accounting:
4525          */
4526         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4527
4528         if (total) {
4529                 temp *= utime;
4530                 do_div(temp, total);
4531         }
4532         utime = (clock_t)temp;
4533
4534         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4535         return p->prev_utime;
4536 }
4537
4538 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4539 {
4540         clock_t stime;
4541
4542         /*
4543          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4544          * the total, to make sure the total observed by userspace
4545          * grows monotonically - apps rely on that):
4546          */
4547         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4548                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4549
4550         if (stime >= 0)
4551                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4552
4553         return p->prev_stime;
4554 }
4555 #endif
4556
4557 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4558 {
4559         return p->gtime;
4560 }
4561
4562 /*
4563  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4564  * We call it with interrupts disabled.
4565  *
4566  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4567  * timeslices.
4568  */
4569 void scheduler_tick(void)
4570 {
4571         int cpu = smp_processor_id();
4572         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4573         struct task_struct *curr = rq->curr;
4574
4575         sched_clock_tick();
4576
4577         spin_lock(&rq->lock);
4578         update_rq_clock(rq);
4579         update_cpu_load(rq);
4580         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4581         spin_unlock(&rq->lock);
4582
4583 #ifdef CONFIG_SMP
4584         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4585         trigger_load_balance(rq, cpu);
4586 #endif
4587 }
4588
4589 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4590                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4591
4592 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4593 {
4594         if (in_lock_functions(addr)) {
4595                 addr = CALLER_ADDR2;
4596                 if (in_lock_functions(addr))
4597                         addr = CALLER_ADDR3;
4598         }
4599         return addr;
4600 }
4601
4602 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4603 {
4604 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4605         /*
4606          * Underflow?
4607          */
4608         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4609                 return;
4610 #endif
4611         preempt_count() += val;
4612 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4613         /*
4614          * Spinlock count overflowing soon?
4615          */
4616         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4617                                 PREEMPT_MASK - 10);
4618 #endif
4619         if (preempt_count() == val)
4620                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4621 }
4622 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4623
4624 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4625 {
4626 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4627         /*
4628          * Underflow?
4629          */
4630         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4631                 return;
4632         /*
4633          * Is the spinlock portion underflowing?
4634          */
4635         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4636                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4637                 return;
4638 #endif
4639
4640         if (preempt_count() == val)
4641                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4642         preempt_count() -= val;
4643 }
4644 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4645
4646 #endif
4647
4648 /*
4649  * Print scheduling while atomic bug:
4650  */
4651 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4652 {
4653         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4654
4655         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4656                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4657
4658         debug_show_held_locks(prev);
4659         print_modules();
4660         if (irqs_disabled())
4661                 print_irqtrace_events(prev);
4662
4663         if (regs)
4664                 show_regs(regs);
4665         else
4666                 dump_stack();
4667 }
4668
4669 /*
4670  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4671  */
4672 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4673 {
4674         /*
4675          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4676          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4677          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4678          */
4679         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4680                 __schedule_bug(prev);
4681
4682         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4683
4684         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4685 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4686         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4687                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4688                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4689         }
4690 #endif
4691 }
4692
4693 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4694 {
4695         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4696                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4697
4698                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4699                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4700
4701                 /*
4702                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4703                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4704                  * the avg_overlap on preemption.
4705                  *
4706                  * We use the average preemption runtime because that
4707                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4708                  * build up.
4709                  */
4710                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4711         }
4712         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4713 }
4714
4715 /*
4716  * Pick up the highest-prio task:
4717  */
4718 static inline struct task_struct *
4719 pick_next_task(struct rq *rq)
4720 {
4721         const struct sched_class *class;
4722         struct task_struct *p;
4723
4724         /*
4725          * Optimization: we know that if all tasks are in
4726          * the fair class we can call that function directly:
4727          */
4728         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4729                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4730                 if (likely(p))
4731                         return p;
4732         }
4733
4734         class = sched_class_highest;
4735         for ( ; ; ) {
4736                 p = class->pick_next_task(rq);
4737                 if (p)
4738                         return p;
4739                 /*
4740                  * Will never be NULL as the idle class always
4741                  * returns a non-NULL p:
4742                  */
4743                 class = class->next;
4744         }
4745 }
4746
4747 /*
4748  * schedule() is the main scheduler function.
4749  */
4750 asmlinkage void __sched schedule(void)
4751 {
4752         struct task_struct *prev, *next;
4753         unsigned long *switch_count;
4754         struct rq *rq;
4755         int cpu;
4756
4757 need_resched:
4758         preempt_disable();
4759         cpu = smp_processor_id();
4760         rq = cpu_rq(cpu);
4761         rcu_qsctr_inc(cpu);
4762         prev = rq->curr;
4763         switch_count = &prev->nivcsw;
4764
4765         release_kernel_lock(prev);
4766 need_resched_nonpreemptible:
4767
4768         schedule_debug(prev);
4769
4770         if (sched_feat(HRTICK))
4771                 hrtick_clear(rq);
4772
4773         spin_lock_irq(&rq->lock);
4774         update_rq_clock(rq);
4775         clear_tsk_need_resched(prev);
4776
4777         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4778                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4779                         prev->state = TASK_RUNNING;
4780                 else
4781                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4782                 switch_count = &prev->nvcsw;
4783         }
4784
4785 #ifdef CONFIG_SMP
4786         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4787                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4788 #endif
4789
4790         if (unlikely(!rq->nr_running))
4791                 idle_balance(cpu, rq);
4792
4793         put_prev_task(rq, prev);
4794         next = pick_next_task(rq);
4795
4796         if (likely(prev != next)) {
4797                 sched_info_switch(prev, next);
4798
4799                 rq->nr_switches++;
4800                 rq->curr = next;
4801                 ++*switch_count;
4802
4803                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4804                 /*
4805                  * the context switch might have flipped the stack from under
4806                  * us, hence refresh the local variables.
4807                  */
4808                 cpu = smp_processor_id();
4809                 rq = cpu_rq(cpu);
4810         } else
4811                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4812
4813         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4814                 goto need_resched_nonpreemptible;
4815
4816         preempt_enable_no_resched();
4817         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4818                 goto need_resched;
4819 }
4820 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4821
4822 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4823 /*
4824  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4825  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4826  * occur there and call schedule directly.
4827  */
4828 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4829 {
4830         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4831
4832         /*
4833          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4834          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4835          */
4836         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4837                 return;
4838
4839         do {
4840                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4841                 schedule();
4842                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4843
4844                 /*
4845                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4846                  * between schedule and now.
4847                  */
4848                 barrier();
4849         } while (need_resched());
4850 }
4851 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4852
4853 /*
4854  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4855  * off of irq context.
4856  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4857  * protect us against recursive calling from irq.
4858  */
4859 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4860 {
4861         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4862
4863         /* Catch callers which need to be fixed */
4864         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4865
4866         do {
4867                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4868                 local_irq_enable();
4869                 schedule();
4870                 local_irq_disable();
4871                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4872
4873                 /*
4874                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4875                  * between schedule and now.
4876                  */
4877                 barrier();
4878         } while (need_resched());
4879 }
4880
4881 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4882
4883 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4884                           void *key)
4885 {
4886         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4887 }
4888 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4889
4890 /*
4891  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4892  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4893  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4894  *
4895  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4896  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4897  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4898  */
4899 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4900                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4901 {
4902         wait_queue_t *curr, *next;
4903
4904         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4905                 unsigned flags = curr->flags;
4906
4907                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4908                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4909                         break;
4910         }
4911 }
4912
4913 /**
4914  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4915  * @q: the waitqueue
4916  * @mode: which threads
4917  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4918  * @key: is directly passed to the wakeup function
4919  */
4920 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4921                         int nr_exclusive, void *key)
4922 {
4923         unsigned long flags;
4924
4925         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4926         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4927         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4928 }
4929 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4930
4931 /*
4932  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4933  */
4934 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4935 {
4936         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4937 }
4938
4939 /**
4940  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4941  * @q: the waitqueue
4942  * @mode: which threads
4943  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4944  *
4945  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4946  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4947  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4948  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4949  *
4950  * On UP it can prevent extra preemption.
4951  */
4952 void
4953 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4954 {
4955         unsigned long flags;
4956         int sync = 1;
4957
4958         if (unlikely(!q))
4959                 return;
4960
4961         if (unlikely(!nr_exclusive))
4962                 sync = 0;
4963
4964         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4965         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4966         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4967 }
4968 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4969
4970 /**
4971  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4972  * @x:  holds the state of this particular completion
4973  *
4974  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4975  * awakened in the same order in which they were queued.
4976  *
4977  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4978  */
4979 void complete(struct completion *x)
4980 {
4981         unsigned long flags;
4982
4983         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4984         x->done++;
4985         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4986         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4987 }
4988 EXPORT_SYMBOL(complete);
4989
4990 /**
4991  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4992  * @x:  holds the state of this particular completion
4993  *
4994  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4995  */
4996 void complete_all(struct completion *x)
4997 {
4998         unsigned long flags;
4999
5000         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5001         x->done += UINT_MAX/2;
5002         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5003         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5004 }
5005 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5006
5007 static inline long __sched
5008 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5009 {
5010         if (!x->done) {
5011                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5012
5013                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5014                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5015                 do {
5016                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5017                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5018                                 break;
5019                         }
5020                         __set_current_state(state);
5021                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5022                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5023                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5024                 } while (!x->done && timeout);
5025                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5026                 if (!x->done)
5027                         return timeout;
5028         }
5029         x->done--;
5030         return timeout ?: 1;
5031 }
5032
5033 static long __sched
5034 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5035 {
5036         might_sleep();
5037
5038         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5039         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5040         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5041         return timeout;
5042 }
5043
5044 /**
5045  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5046  * @x:  holds the state of this particular completion
5047  *
5048  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5049  * interruptible and there is no timeout.
5050  *
5051  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5052  * and interrupt capability. Also see complete().
5053  */
5054 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5055 {
5056         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5057 }
5058 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5059
5060 /**
5061  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5062  * @x:  holds the state of this particular completion
5063  * @timeout:  timeout value in jiffies
5064  *
5065  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5066  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5067  * interruptible.
5068  */
5069 unsigned long __sched
5070 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5071 {
5072         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5073 }
5074 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5075
5076 /**
5077  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5078  * @x:  holds the state of this particular completion
5079  *
5080  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5081  * interruptible.
5082  */
5083 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5084 {
5085         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5086         if (t == -ERESTARTSYS)
5087                 return t;
5088         return 0;
5089 }
5090 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5091
5092 /**
5093  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5094  * @x:  holds the state of this particular completion
5095  * @timeout:  timeout value in jiffies
5096  *
5097  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5098  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5099  */
5100 unsigned long __sched
5101 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5102                                           unsigned long timeout)
5103 {
5104         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5105 }
5106 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5107
5108 /**
5109  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5110  * @x:  holds the state of this particular completion
5111  *
5112  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5113  * interrupted by a kill signal.
5114  */
5115 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5116 {
5117         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5118         if (t == -ERESTARTSYS)
5119                 return t;
5120         return 0;
5121 }
5122 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5123
5124 /**
5125  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5126  *      @x:     completion structure
5127  *
5128  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5129  *               1 if a decrement succeeded.
5130  *
5131  *      If a completion is being used as a counting completion,
5132  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5133  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5134  *      is protecting is not available.
5135  */
5136 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5137 {
5138         int ret = 1;
5139
5140         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5141         if (!x->done)
5142                 ret = 0;
5143         else
5144                 x->done--;
5145         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5146         return ret;
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5149
5150 /**
5151  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5152  *      @x:     completion structure
5153  *
5154  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5155  *               1 if there are no waiters.
5156  *
5157  */
5158 bool completion_done(struct completion *x)
5159 {
5160         int ret = 1;
5161
5162         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5163         if (!x->done)
5164                 ret = 0;
5165         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5166         return ret;
5167 }
5168 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5169
5170 static long __sched
5171 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5172 {
5173         unsigned long flags;
5174         wait_queue_t wait;
5175
5176         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5177
5178         __set_current_state(state);
5179
5180         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5181         __add_wait_queue(q, &wait);
5182         spin_unlock(&q->lock);
5183         timeout = schedule_timeout(timeout);
5184         spin_lock_irq(&q->lock);
5185         __remove_wait_queue(q, &wait);
5186         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5187
5188         return timeout;
5189 }
5190
5191 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5192 {
5193         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5194 }
5195 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5196
5197 long __sched
5198 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5199 {
5200         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5201 }
5202 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5203
5204 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5205 {
5206         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5207 }
5208 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5209
5210 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5211 {
5212         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5213 }
5214 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5215
5216 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5217
5218 /*
5219  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5220  * @p: task
5221  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5222  *
5223  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5224  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5225  *
5226  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5227  */
5228 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5229 {
5230         unsigned long flags;
5231         int oldprio, on_rq, running;
5232         struct rq *rq;
5233         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5234
5235         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5236
5237         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5238         update_rq_clock(rq);
5239
5240         oldprio = p->prio;
5241         on_rq = p->se.on_rq;
5242         running = task_current(rq, p);
5243         if (on_rq)
5244                 dequeue_task(rq, p, 0);
5245         if (running)
5246                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5247
5248         if (rt_prio(prio))
5249                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5250         else
5251                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5252
5253         p->prio = prio;
5254
5255         if (running)
5256                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5257         if (on_rq) {
5258                 enqueue_task(rq, p, 0);
5259
5260                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5261         }
5262         task_rq_unlock(rq, &flags);
5263 }
5264
5265 #endif
5266
5267 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5268 {
5269         int old_prio, delta, on_rq;
5270         unsigned long flags;
5271         struct rq *rq;
5272
5273         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5274                 return;
5275         /*
5276          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5277          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5278          */
5279         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5280         update_rq_clock(rq);
5281         /*
5282          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5283          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5284          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5285          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5286          */
5287         if (task_has_rt_policy(p)) {
5288                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5289                 goto out_unlock;
5290         }
5291         on_rq = p->se.on_rq;
5292         if (on_rq)
5293                 dequeue_task(rq, p, 0);
5294
5295         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5296         set_load_weight(p);
5297         old_prio = p->prio;
5298         p->prio = effective_prio(p);
5299         delta = p->prio - old_prio;
5300
5301         if (on_rq) {
5302                 enqueue_task(rq, p, 0);
5303                 /*
5304                  * If the task increased its priority or is running and
5305                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5306                  */
5307                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5308                         resched_task(rq->curr);
5309         }
5310 out_unlock:
5311         task_rq_unlock(rq, &flags);
5312 }
5313 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5314
5315 /*
5316  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5317  * @p: task
5318  * @nice: nice value
5319  */
5320 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5321 {
5322         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5323         int nice_rlim = 20 - nice;
5324
5325         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5326                 capable(CAP_SYS_NICE));
5327 }
5328
5329 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5330
5331 /*
5332  * sys_nice - change the priority of the current process.
5333  * @increment: priority increment
5334  *
5335  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5336  * does similar things.
5337  */
5338 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5339 {
5340         long nice, retval;
5341
5342         /*
5343          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5344          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5345          * and we have a single winner.
5346          */
5347         if (increment < -40)
5348                 increment = -40;
5349         if (increment > 40)
5350                 increment = 40;
5351
5352         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5353         if (nice < -20)
5354                 nice = -20;
5355         if (nice > 19)
5356                 nice = 19;
5357
5358         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5359                 return -EPERM;
5360
5361         retval = security_task_setnice(current, nice);
5362         if (retval)
5363                 return retval;
5364
5365         set_user_nice(current, nice);
5366         return 0;
5367 }
5368
5369 #endif
5370
5371 /**
5372  * task_prio - return the priority value of a given task.
5373  * @p: the task in question.
5374  *
5375  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5376  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5377  * around 0, value goes from -16 to +15.
5378  */
5379 int task_prio(const struct task_struct *p)
5380 {
5381         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5382 }
5383
5384 /**
5385  * task_nice - return the nice value of a given task.
5386  * @p: the task in question.
5387  */
5388 int task_nice(const struct task_struct *p)
5389 {
5390         return TASK_NICE(p);
5391 }
5392 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5393
5394 /**
5395  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5396  * @cpu: the processor in question.
5397  */
5398 int idle_cpu(int cpu)
5399 {
5400         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5401 }
5402
5403 /**
5404  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5405  * @cpu: the processor in question.
5406  */
5407 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5408 {
5409         return cpu_rq(cpu)->idle;
5410 }
5411
5412 /**
5413  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5414  * @pid: the pid in question.
5415  */
5416 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5417 {
5418         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5419 }
5420
5421 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5422 static void
5423 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5424 {
5425         BUG_ON(p->se.on_rq);
5426
5427         p->policy = policy;
5428         switch (p->policy) {
5429         case SCHED_NORMAL:
5430         case SCHED_BATCH:
5431         case SCHED_IDLE:
5432                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5433                 break;
5434         case SCHED_FIFO:
5435         case SCHED_RR:
5436                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5437                 break;
5438         }
5439
5440         p->rt_priority = prio;
5441         p->normal_prio = normal_prio(p);
5442         /* we are holding p->pi_lock already */
5443         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5444         set_load_weight(p);
5445 }
5446
5447 /*
5448  * check the target process has a UID that matches the current process's
5449  */
5450 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5451 {
5452         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5453         bool match;
5454
5455         rcu_read_lock();
5456         pcred = __task_cred(p);
5457         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5458                  cred->euid == pcred->uid);
5459         rcu_read_unlock();
5460         return match;
5461 }
5462
5463 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5464                                 struct sched_param *param, bool user)
5465 {
5466         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5467         unsigned long flags;
5468         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5469         struct rq *rq;
5470
5471         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5472         BUG_ON(in_interrupt());
5473 recheck:
5474         /* double check policy once rq lock held */
5475         if (policy < 0)
5476                 policy = oldpolicy = p->policy;
5477         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5478                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5479                         policy != SCHED_IDLE)
5480                 return -EINVAL;
5481         /*
5482          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5483          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5484          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5485          */
5486         if (param->sched_priority < 0 ||
5487             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5488             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5489                 return -EINVAL;
5490         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5491                 return -EINVAL;
5492
5493         /*
5494          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5495          */
5496         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5497                 if (rt_policy(policy)) {
5498                         unsigned long rlim_rtprio;
5499
5500                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5501                                 return -ESRCH;
5502                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5503                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5504
5505                         /* can't set/change the rt policy */
5506                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5507                                 return -EPERM;
5508
5509                         /* can't increase priority */
5510                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5511                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5512                                 return -EPERM;
5513                 }
5514                 /*
5515                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5516                  * move out of SCHED_IDLE either:
5517                  */
5518                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5519                         return -EPERM;
5520
5521                 /* can't change other user's priorities */
5522                 if (!check_same_owner(p))
5523                         return -EPERM;
5524         }
5525
5526         if (user) {
5527 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5528                 /*
5529                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5530                  * assigned.
5531                  */
5532                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5533                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5534                         return -EPERM;
5535 #endif
5536
5537                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5538                 if (retval)
5539                         return retval;
5540         }
5541
5542         /*
5543          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5544          * changing the priority of the task:
5545          */
5546         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5547         /*
5548          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5549          * runqueue lock must be held.
5550          */
5551         rq = __task_rq_lock(p);
5552         /* recheck policy now with rq lock held */
5553         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5554                 policy = oldpolicy = -1;
5555                 __task_rq_unlock(rq);
5556                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5557                 goto recheck;
5558         }
5559         update_rq_clock(rq);
5560         on_rq = p->se.on_rq;
5561         running = task_current(rq, p);
5562         if (on_rq)
5563                 deactivate_task(rq, p, 0);
5564         if (running)
5565                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5566
5567         oldprio = p->prio;
5568         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5569
5570         if (running)
5571                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5572         if (on_rq) {
5573                 activate_task(rq, p, 0);
5574
5575                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5576         }
5577         __task_rq_unlock(rq);
5578         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5579
5580         rt_mutex_adjust_pi(p);
5581
5582         return 0;
5583 }
5584
5585 /**
5586  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5587  * @p: the task in question.
5588  * @policy: new policy.
5589  * @param: structure containing the new RT priority.
5590  *
5591  * NOTE that the task may be already dead.
5592  */
5593 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5594                        struct sched_param *param)
5595 {
5596         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5597 }
5598 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5599
5600 /**
5601  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5602  * @p: the task in question.
5603  * @policy: new policy.
5604  * @param: structure containing the new RT priority.
5605  *
5606  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5607  * current context has permission.  For example, this is needed in
5608  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5609  * but our caller might not have that capability.
5610  */
5611 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5612                                struct sched_param *param)
5613 {
5614         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5615 }
5616
5617 static int
5618 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5619 {
5620         struct sched_param lparam;
5621         struct task_struct *p;
5622         int retval;
5623
5624         if (!param || pid < 0)
5625                 return -EINVAL;
5626         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5627                 return -EFAULT;
5628
5629         rcu_read_lock();
5630         retval = -ESRCH;
5631         p = find_process_by_pid(pid);
5632         if (p != NULL)
5633                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5634         rcu_read_unlock();
5635
5636         return retval;
5637 }
5638
5639 /**
5640  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5641  * @pid: the pid in question.
5642  * @policy: new policy.
5643  * @param: structure containing the new RT priority.
5644  */
5645 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5646                 struct sched_param __user *, param)
5647 {
5648         /* negative values for policy are not valid */
5649         if (policy < 0)
5650                 return -EINVAL;
5651
5652         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5653 }
5654
5655 /**
5656  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5657  * @pid: the pid in question.
5658  * @param: structure containing the new RT priority.
5659  */
5660 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5661 {
5662         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5663 }
5664
5665 /**
5666  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5667  * @pid: the pid in question.
5668  */
5669 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5670 {
5671         struct task_struct *p;
5672         int retval;
5673
5674         if (pid < 0)
5675                 return -EINVAL;
5676
5677         retval = -ESRCH;
5678         read_lock(&tasklist_lock);
5679         p = find_process_by_pid(pid);
5680         if (p) {
5681                 retval = security_task_getscheduler(p);
5682                 if (!retval)
5683                         retval = p->policy;
5684         }
5685         read_unlock(&tasklist_lock);
5686         return retval;
5687 }
5688
5689 /**
5690  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5691  * @pid: the pid in question.
5692  * @param: structure containing the RT priority.
5693  */
5694 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5695 {
5696         struct sched_param lp;
5697         struct task_struct *p;
5698         int retval;
5699
5700         if (!param || pid < 0)
5701                 return -EINVAL;
5702
5703         read_lock(&tasklist_lock);
5704         p = find_process_by_pid(pid);
5705         retval = -ESRCH;
5706         if (!p)
5707                 goto out_unlock;
5708
5709         retval = security_task_getscheduler(p);
5710         if (retval)
5711                 goto out_unlock;
5712
5713         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5714         read_unlock(&tasklist_lock);
5715
5716         /*
5717          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5718          */
5719         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5720
5721         return retval;
5722
5723 out_unlock:
5724         read_unlock(&tasklist_lock);
5725         return retval;
5726 }
5727
5728 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5729 {
5730         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5731         struct task_struct *p;
5732         int retval;
5733
5734         get_online_cpus();
5735         read_lock(&tasklist_lock);
5736
5737         p = find_process_by_pid(pid);
5738         if (!p) {
5739                 read_unlock(&tasklist_lock);
5740                 put_online_cpus();
5741                 return -ESRCH;
5742         }
5743
5744         /*
5745          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5746          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5747          * usage count and then drop tasklist_lock.
5748          */
5749         get_task_struct(p);
5750         read_unlock(&tasklist_lock);
5751
5752         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5753                 retval = -ENOMEM;
5754                 goto out_put_task;
5755         }
5756         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5757                 retval = -ENOMEM;
5758                 goto out_free_cpus_allowed;
5759         }
5760         retval = -EPERM;
5761         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5762                 goto out_unlock;
5763
5764         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5765         if (retval)
5766                 goto out_unlock;
5767
5768         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5769         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5770  again:
5771         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5772
5773         if (!retval) {
5774                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5775                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5776                         /*
5777                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5778                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5779                          * cpuset's cpus_allowed
5780                          */
5781                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5782                         goto again;
5783                 }
5784         }
5785 out_unlock:
5786         free_cpumask_var(new_mask);
5787 out_free_cpus_allowed:
5788         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5789 out_put_task:
5790         put_task_struct(p);
5791         put_online_cpus();
5792         return retval;
5793 }
5794
5795 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5796                              struct cpumask *new_mask)
5797 {
5798         if (len < cpumask_size())
5799                 cpumask_clear(new_mask);
5800         else if (len > cpumask_size())
5801                 len = cpumask_size();
5802
5803         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5804 }
5805
5806 /**
5807  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5808  * @pid: pid of the process
5809  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5810  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5811  */
5812 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5813                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5814 {
5815         cpumask_var_t new_mask;
5816         int retval;
5817
5818         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5819                 return -ENOMEM;
5820
5821         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5822         if (retval == 0)
5823                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5824         free_cpumask_var(new_mask);
5825         return retval;
5826 }
5827
5828 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5829 {
5830         struct task_struct *p;
5831         int retval;
5832
5833         get_online_cpus();
5834         read_lock(&tasklist_lock);
5835
5836         retval = -ESRCH;
5837         p = find_process_by_pid(pid);
5838         if (!p)
5839                 goto out_unlock;
5840
5841         retval = security_task_getscheduler(p);
5842         if (retval)
5843                 goto out_unlock;
5844
5845         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5846
5847 out_unlock:
5848         read_unlock(&tasklist_lock);
5849         put_online_cpus();
5850
5851         return retval;
5852 }
5853
5854 /**
5855  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5856  * @pid: pid of the process
5857  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5858  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5859  */
5860 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5861                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5862 {
5863         int ret;
5864         cpumask_var_t mask;
5865
5866         if (len < cpumask_size())
5867                 return -EINVAL;
5868
5869         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5870                 return -ENOMEM;
5871
5872         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5873         if (ret == 0) {
5874                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5875                         ret = -EFAULT;
5876                 else
5877                         ret = cpumask_size();
5878         }
5879         free_cpumask_var(mask);
5880
5881         return ret;
5882 }
5883
5884 /**
5885  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5886  *
5887  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5888  * other threads running on this CPU then this function will return.
5889  */
5890 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5891 {
5892         struct rq *rq = this_rq_lock();
5893
5894         schedstat_inc(rq, yld_count);
5895         current->sched_class->yield_task(rq);
5896
5897         /*
5898          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5899          * no need to preempt or enable interrupts:
5900          */
5901         __release(rq->lock);
5902         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5903         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5904         preempt_enable_no_resched();
5905
5906         schedule();
5907
5908         return 0;
5909 }
5910
5911 static void __cond_resched(void)
5912 {
5913 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5914         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5915 #endif
5916         /*
5917          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5918          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5919          * cond_resched() call.
5920          */
5921         do {
5922                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5923                 schedule();
5924                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5925         } while (need_resched());
5926 }
5927
5928 int __sched _cond_resched(void)
5929 {
5930         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5931                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5932                 __cond_resched();
5933                 return 1;
5934         }
5935         return 0;
5936 }
5937 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5938
5939 /*
5940  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5941  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5942  *
5943  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5944  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5945  * spin_unlock(), once by hand).
5946  */
5947 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5948 {
5949         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5950         int ret = 0;
5951
5952         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5953                 spin_unlock(lock);
5954                 if (resched && need_resched())
5955                         __cond_resched();
5956                 else
5957                         cpu_relax();
5958                 ret = 1;
5959                 spin_lock(lock);
5960         }
5961         return ret;
5962 }
5963 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5964
5965 int __sched cond_resched_softirq(void)
5966 {
5967         BUG_ON(!in_softirq());
5968
5969         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5970                 local_bh_enable();
5971                 __cond_resched();
5972                 local_bh_disable();
5973                 return 1;
5974         }
5975         return 0;
5976 }
5977 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5978
5979 /**
5980  * yield - yield the current processor to other threads.
5981  *
5982  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5983  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5984  */
5985 void __sched yield(void)
5986 {
5987         set_current_state(TASK_RUNNING);
5988         sys_sched_yield();
5989 }
5990 EXPORT_SYMBOL(yield);
5991
5992 /*
5993  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5994  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5995  *
5996  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5997  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5998  */
5999 void __sched io_schedule(void)
6000 {
6001         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6002
6003         delayacct_blkio_start();
6004         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6005         schedule();
6006         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6007         delayacct_blkio_end();
6008 }
6009 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6010
6011 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6012 {
6013         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6014         long ret;
6015
6016         delayacct_blkio_start();
6017         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6018         ret = schedule_timeout(timeout);
6019         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6020         delayacct_blkio_end();
6021         return ret;
6022 }
6023
6024 /**
6025  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6026  * @policy: scheduling class.
6027  *
6028  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6029  * by a given scheduling class.
6030  */
6031 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6032 {
6033         int ret = -EINVAL;
6034
6035         switch (policy) {
6036         case SCHED_FIFO:
6037         case SCHED_RR:
6038                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6039                 break;
6040         case SCHED_NORMAL:
6041         case SCHED_BATCH:
6042         case SCHED_IDLE:
6043                 ret = 0;
6044                 break;
6045         }
6046         return ret;
6047 }
6048
6049 /**
6050  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6051  * @policy: scheduling class.
6052  *
6053  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6054  * by a given scheduling class.
6055  */
6056 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6057 {
6058         int ret = -EINVAL;
6059
6060         switch (policy) {
6061         case SCHED_FIFO:
6062         case SCHED_RR:
6063                 ret = 1;
6064                 break;
6065         case SCHED_NORMAL:
6066         case SCHED_BATCH:
6067         case SCHED_IDLE:
6068                 ret = 0;
6069         }
6070         return ret;
6071 }
6072
6073 /**
6074  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6075  * @pid: pid of the process.
6076  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6077  *
6078  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6079  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6080  */
6081 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6082                 struct timespec __user *, interval)
6083 {
6084         struct task_struct *p;
6085         unsigned int time_slice;
6086         int retval;
6087         struct timespec t;
6088
6089         if (pid < 0)
6090                 return -EINVAL;
6091
6092         retval = -ESRCH;
6093         read_lock(&tasklist_lock);
6094         p = find_process_by_pid(pid);
6095         if (!p)
6096                 goto out_unlock;
6097
6098         retval = security_task_getscheduler(p);
6099         if (retval)
6100                 goto out_unlock;
6101
6102         /*
6103          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6104          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6105          */
6106         time_slice = 0;
6107         if (p->policy == SCHED_RR) {
6108                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6109         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6110                 struct sched_entity *se = &p->se;
6111                 unsigned long flags;
6112                 struct rq *rq;
6113
6114                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6115                 if (rq->cfs.load.weight)
6116                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6117                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6118         }
6119         read_unlock(&tasklist_lock);
6120         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6121         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6122         return retval;
6123
6124 out_unlock:
6125         read_unlock(&tasklist_lock);
6126         return retval;
6127 }
6128
6129 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6130
6131 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6132 {
6133         unsigned long free = 0;
6134         unsigned state;
6135
6136         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6137         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6138                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6139 #if BITS_PER_LONG == 32
6140         if (state == TASK_RUNNING)
6141                 printk(KERN_CONT " running  ");
6142         else
6143                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6144 #else
6145         if (state == TASK_RUNNING)
6146                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6147         else
6148                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6149 #endif
6150 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6151         {
6152                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6153                 while (!*n)
6154                         n++;
6155                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6156         }
6157 #endif
6158         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6159                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6160
6161         show_stack(p, NULL);
6162 }
6163
6164 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6165 {
6166         struct task_struct *g, *p;
6167
6168 #if BITS_PER_LONG == 32
6169         printk(KERN_INFO
6170                 "  task                PC stack   pid father\n");
6171 #else
6172         printk(KERN_INFO
6173                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6174 #endif
6175         read_lock(&tasklist_lock);
6176         do_each_thread(g, p) {
6177                 /*
6178                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6179                  * console might take alot of time:
6180                  */
6181                 touch_nmi_watchdog();
6182                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6183                         sched_show_task(p);
6184         } while_each_thread(g, p);
6185
6186         touch_all_softlockup_watchdogs();
6187
6188 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6189         sysrq_sched_debug_show();
6190 #endif
6191         read_unlock(&tasklist_lock);
6192         /*
6193          * Only show locks if all tasks are dumped:
6194          */
6195         if (state_filter == -1)
6196                 debug_show_all_locks();
6197 }
6198
6199 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6200 {
6201         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6202 }
6203
6204 /**
6205  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6206  * @idle: task in question
6207  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6208  *
6209  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6210  * flag, to make booting more robust.
6211  */
6212 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6213 {
6214         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6215         unsigned long flags;
6216
6217         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6218
6219         __sched_fork(idle);
6220         idle->se.exec_start = sched_clock();
6221
6222         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6223         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6224         __set_task_cpu(idle, cpu);
6225
6226         rq->curr = rq->idle = idle;
6227 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6228         idle->oncpu = 1;
6229 #endif
6230         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6231
6232         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6233 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6234         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6235 #else
6236         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6237 #endif
6238         /*
6239          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6240          */
6241         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6242         ftrace_graph_init_task(idle);
6243 }
6244
6245 /*
6246  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6247  * indicates which cpus entered this state. This is used
6248  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6249  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6250  * always be CPU_BITS_NONE.
6251  */
6252 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6253
6254 /*
6255  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6256  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6257  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6258  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6259  * number of CPUs.
6260  *
6261  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6262  */
6263 static inline void sched_init_granularity(void)
6264 {
6265         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6266         const unsigned long limit = 200000000;
6267
6268         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6269         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6270                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6271
6272         sysctl_sched_latency *= factor;
6273         if (sysctl_sched_latency > limit)
6274                 sysctl_sched_latency = limit;
6275
6276         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6277
6278         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6279 }
6280
6281 #ifdef CONFIG_SMP
6282 /*
6283  * This is how migration works:
6284  *
6285  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6286  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6287  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6288  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6289  *    thread off the CPU)
6290  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6291  *    task is still in the wrong runqueue.
6292  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6293  *    it and puts it into the right queue.
6294  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6295  * 7) we wake up and the migration is done.
6296  */
6297
6298 /*
6299  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6300  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6301  * is removed from the allowed bitmask.
6302  *
6303  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6304  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6305  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6306  */
6307 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6308 {
6309         struct migration_req req;
6310         unsigned long flags;
6311         struct rq *rq;
6312         int ret = 0;
6313
6314         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6315         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6316                 ret = -EINVAL;
6317                 goto out;
6318         }
6319
6320         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6321                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6322                 ret = -EINVAL;
6323                 goto out;
6324         }
6325
6326         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6327                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6328         else {
6329                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6330                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6331         }
6332
6333         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6334         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6335                 goto out;
6336
6337         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6338                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6339                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6340                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6341                 wait_for_completion(&req.done);
6342                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6343                 return 0;
6344         }
6345 out:
6346         task_rq_unlock(rq, &flags);
6347
6348         return ret;
6349 }
6350 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6351
6352 /*
6353  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6354  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6355  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6356  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6357  *
6358  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6359  * as the task is no longer on this CPU.
6360  *
6361  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6362  */
6363 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6364 {
6365         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6366         int ret = 0, on_rq;
6367
6368         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6369                 return ret;
6370
6371         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6372         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6373
6374         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6375         /* Already moved. */
6376         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6377                 goto done;
6378         /* Affinity changed (again). */
6379         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6380                 goto fail;
6381
6382         on_rq = p->se.on_rq;
6383         if (on_rq)
6384                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6385
6386         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6387         if (on_rq) {
6388                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6389                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6390         }
6391 done:
6392         ret = 1;
6393 fail:
6394         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6395         return ret;
6396 }
6397
6398 /*
6399  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6400  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6401  * another runqueue.
6402  */
6403 static int migration_thread(void *data)
6404 {
6405         int cpu = (long)data;
6406         struct rq *rq;
6407
6408         rq = cpu_rq(cpu);
6409         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6410
6411         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6412         while (!kthread_should_stop()) {
6413                 struct migration_req *req;
6414                 struct list_head *head;
6415
6416                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6417
6418                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6419                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6420                         goto wait_to_die;
6421                 }
6422
6423                 if (rq->active_balance) {
6424                         active_load_balance(rq, cpu);
6425                         rq->active_balance = 0;
6426                 }
6427
6428                 head = &rq->migration_queue;
6429
6430                 if (list_empty(head)) {
6431                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6432                         schedule();
6433                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6434                         continue;
6435                 }
6436                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6437                 list_del_init(head->next);
6438
6439                 spin_unlock(&rq->lock);
6440                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6441                 local_irq_enable();
6442
6443                 complete(&req->done);
6444         }
6445         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6446         return 0;
6447
6448 wait_to_die:
6449         /* Wait for kthread_stop */
6450         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6451         while (!kthread_should_stop()) {
6452                 schedule();
6453                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6454         }
6455         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6456         return 0;
6457 }
6458
6459 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6460
6461 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6462 {
6463         int ret;
6464
6465         local_irq_disable();
6466         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6467         local_irq_enable();
6468         return ret;
6469 }
6470
6471 /*
6472  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6473  */
6474 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6475 {
6476         int dest_cpu;
6477         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6478
6479 again:
6480         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6481         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6482                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6483                         goto move;
6484
6485         /* Any allowed, online CPU? */
6486         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6487         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6488                 goto move;
6489
6490         /* No more Mr. Nice Guy. */
6491         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6492                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6493                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6494
6495                 /*
6496                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6497                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6498                  * leave kernel.
6499                  */
6500                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6501                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6502                                "longer affine to cpu%d\n",
6503                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6504                 }
6505         }
6506
6507 move:
6508         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6509         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6510                 goto again;
6511 }
6512
6513 /*
6514  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6515  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6516  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6517  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6518  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6519  */
6520 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6521 {
6522         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6523         unsigned long flags;
6524
6525         local_irq_save(flags);
6526         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6527         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6528         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6529         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6530         local_irq_restore(flags);
6531 }
6532
6533 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6534 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6535 {
6536         struct task_struct *p, *t;
6537
6538         read_lock(&tasklist_lock);
6539
6540         do_each_thread(t, p) {
6541                 if (p == current)
6542                         continue;
6543
6544                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6545                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6546         } while_each_thread(t, p);
6547
6548         read_unlock(&tasklist_lock);
6549 }
6550
6551 /*
6552  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6553  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6554  * Used by CPU offline code.
6555  */
6556 void sched_idle_next(void)
6557 {
6558         int this_cpu = smp_processor_id();
6559         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6560         struct task_struct *p = rq->idle;
6561         unsigned long flags;
6562
6563         /* cpu has to be offline */
6564         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6565
6566         /*
6567          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6568          * and interrupts disabled on the current cpu.
6569          */
6570         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6571
6572         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6573
6574         update_rq_clock(rq);
6575         activate_task(rq, p, 0);
6576
6577         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6578 }
6579
6580 /*
6581  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6582  * offline.
6583  */
6584 void idle_task_exit(void)
6585 {
6586         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6587
6588         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6589
6590         if (mm != &init_mm)
6591                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6592         mmdrop(mm);
6593 }
6594
6595 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6596 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6597 {
6598         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6599
6600         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6601         BUG_ON(!p->exit_state);
6602
6603         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6604         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6605
6606         get_task_struct(p);
6607
6608         /*
6609          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6610          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6611          * fine.
6612          */
6613         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6614         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6615         spin_lock_irq(&rq->lock);
6616
6617         put_task_struct(p);
6618 }
6619
6620 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6621 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6622 {
6623         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6624         struct task_struct *next;
6625
6626         for ( ; ; ) {
6627                 if (!rq->nr_running)
6628                         break;
6629                 update_rq_clock(rq);
6630                 next = pick_next_task(rq);
6631                 if (!next)
6632                         break;
6633                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6634                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6635
6636         }
6637 }
6638 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6639
6640 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6641
6642 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6643         {
6644                 .procname       = "sched_domain",
6645                 .mode           = 0555,
6646         },
6647         {0, },
6648 };
6649
6650 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6651         {
6652                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6653                 .procname       = "kernel",
6654                 .mode           = 0555,
6655                 .child          = sd_ctl_dir,
6656         },
6657         {0, },
6658 };
6659
6660 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6661 {
6662         struct ctl_table *entry =
6663                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6664
6665         return entry;
6666 }
6667
6668 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6669 {
6670         struct ctl_table *entry;
6671
6672         /*
6673          * In the intermediate directories, both the child directory and
6674          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6675          * will always be set. In the lowest directory the names are
6676          * static strings and all have proc handlers.
6677          */
6678         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6679                 if (entry->child)
6680                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6681                 if (entry->proc_handler == NULL)
6682                         kfree(entry->procname);
6683         }
6684
6685         kfree(*tablep);
6686         *tablep = NULL;
6687 }
6688
6689 static void
6690 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6691                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6692                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6693 {
6694         entry->procname = procname;
6695         entry->data = data;
6696         entry->maxlen = maxlen;
6697         entry->mode = mode;
6698         entry->proc_handler = proc_handler;
6699 }
6700
6701 static struct ctl_table *
6702 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6703 {
6704         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6705
6706         if (table == NULL)
6707                 return NULL;
6708
6709         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6710                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6711         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6712                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6713         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6714                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6715         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6716                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6717         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6718                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6719         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6720                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6721         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6722                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6723         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6724                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6725         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6726                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6727         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6728                 &sd->cache_nice_tries,
6729                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6730         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6731                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6732         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6733                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6734         /* &table[12] is terminator */
6735
6736         return table;
6737 }
6738
6739 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6740 {
6741         struct ctl_table *entry, *table;
6742         struct sched_domain *sd;
6743         int domain_num = 0, i;
6744         char buf[32];
6745
6746         for_each_domain(cpu, sd)
6747                 domain_num++;
6748         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6749         if (table == NULL)
6750                 return NULL;
6751
6752         i = 0;
6753         for_each_domain(cpu, sd) {
6754                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6755                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6756                 entry->mode = 0555;
6757                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6758                 entry++;
6759                 i++;
6760         }
6761         return table;
6762 }
6763
6764 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6765 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6766 {
6767         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6768         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6769         char buf[32];
6770
6771         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6772         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6773
6774         if (entry == NULL)
6775                 return;
6776
6777         for_each_online_cpu(i) {
6778                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6779                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6780                 entry->mode = 0555;
6781                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6782                 entry++;
6783         }
6784
6785         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6786         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6787 }
6788
6789 /* may be called multiple times per register */
6790 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6791 {
6792         if (sd_sysctl_header)
6793                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6794         sd_sysctl_header = NULL;
6795         if (sd_ctl_dir[0].child)
6796                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6797 }
6798 #else
6799 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6800 {
6801 }
6802 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6803 {
6804 }
6805 #endif
6806
6807 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6808 {
6809         if (!rq->online) {
6810                 const struct sched_class *class;
6811
6812                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6813                 rq->online = 1;
6814
6815                 for_each_class(class) {
6816                         if (class->rq_online)
6817                                 class->rq_online(rq);
6818                 }
6819         }
6820 }
6821
6822 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6823 {
6824         if (rq->online) {
6825                 const struct sched_class *class;
6826
6827                 for_each_class(class) {
6828                         if (class->rq_offline)
6829                                 class->rq_offline(rq);
6830                 }
6831
6832                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6833                 rq->online = 0;
6834         }
6835 }
6836
6837 /*
6838  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6839  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6840  */
6841 static int __cpuinit
6842 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6843 {
6844         struct task_struct *p;
6845         int cpu = (long)hcpu;
6846         unsigned long flags;
6847         struct rq *rq;
6848
6849         switch (action) {
6850
6851         case CPU_UP_PREPARE:
6852         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6853                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6854                 if (IS_ERR(p))
6855                         return NOTIFY_BAD;
6856                 kthread_bind(p, cpu);
6857                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6858                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6859                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6860                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6861                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6862                 break;
6863
6864         case CPU_ONLINE:
6865         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6866                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6867                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6868
6869                 /* Update our root-domain */
6870                 rq = cpu_rq(cpu);
6871                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6872                 if (rq->rd) {
6873                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6874
6875                         set_rq_online(rq);
6876                 }
6877                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6878                 break;
6879
6880 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6881         case CPU_UP_CANCELED:
6882         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6883                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6884                         break;
6885                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6886                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6887                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6888                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6889                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6890                 break;
6891
6892         case CPU_DEAD:
6893         case CPU_DEAD_FROZEN:
6894                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6895                 migrate_live_tasks(cpu);
6896                 rq = cpu_rq(cpu);
6897                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6898                 rq->migration_thread = NULL;
6899                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6900                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6901                 update_rq_clock(rq);
6902                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6903                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6904                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6905                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6906                 migrate_dead_tasks(cpu);
6907                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6908                 cpuset_unlock();
6909                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6910                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6911
6912                 /*
6913                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6914                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6915                  * the requestors.
6916                  */
6917                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6918                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6919                         struct migration_req *req;
6920
6921                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6922                                          struct migration_req, list);
6923                         list_del_init(&req->list);
6924                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6925                         complete(&req->done);
6926                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6927                 }
6928                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6929                 break;
6930
6931         case CPU_DYING:
6932         case CPU_DYING_FROZEN:
6933                 /* Update our root-domain */
6934                 rq = cpu_rq(cpu);
6935                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6936                 if (rq->rd) {
6937                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6938                         set_rq_offline(rq);
6939                 }
6940                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6941                 break;
6942 #endif
6943         }
6944         return NOTIFY_OK;
6945 }
6946
6947 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6948  * happens before everything else.
6949  */
6950 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6951         .notifier_call = migration_call,
6952         .priority = 10
6953 };
6954
6955 static int __init migration_init(void)
6956 {
6957         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6958         int err;
6959
6960         /* Start one for the boot CPU: */
6961         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6962         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6963         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6964         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6965
6966         return err;
6967 }
6968 early_initcall(migration_init);
6969 #endif
6970
6971 #ifdef CONFIG_SMP
6972
6973 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6974
6975 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6976                                   struct cpumask *groupmask)
6977 {
6978         struct sched_group *group = sd->groups;
6979         char str[256];
6980
6981         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6982         cpumask_clear(groupmask);
6983
6984         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6985
6986         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6987                 printk("does not load-balance\n");
6988                 if (sd->parent)
6989                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6990                                         " has parent");
6991                 return -1;
6992         }
6993
6994         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6995
6996         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6997                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6998                                 "CPU%d\n", cpu);
6999         }
7000         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7001                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7002                                 " CPU%d\n", cpu);
7003         }
7004
7005         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7006         do {
7007                 if (!group) {
7008                         printk("\n");
7009                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7010                         break;
7011                 }
7012
7013                 if (!group->__cpu_power) {
7014                         printk(KERN_CONT "\n");
7015                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7016                                         "set\n");
7017                         break;
7018                 }
7019
7020                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7021                         printk(KERN_CONT "\n");
7022                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7023                         break;
7024                 }
7025
7026                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7027                         printk(KERN_CONT "\n");
7028                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7029                         break;
7030                 }
7031
7032                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7033
7034                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7035                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7036
7037                 group = group->next;
7038         } while (group != sd->groups);
7039         printk(KERN_CONT "\n");
7040
7041         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7042                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7043
7044         if (sd->parent &&
7045             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7046                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7047                         "of domain->span\n");
7048         return 0;
7049 }
7050
7051 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7052 {
7053         cpumask_var_t groupmask;
7054         int level = 0;
7055
7056         if (!sd) {
7057                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7058                 return;
7059         }
7060
7061         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7062
7063         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7064                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7065                 return;
7066         }
7067
7068         for (;;) {
7069                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7070                         break;
7071                 level++;
7072                 sd = sd->parent;
7073                 if (!sd)
7074                         break;
7075         }
7076         free_cpumask_var(groupmask);
7077 }
7078 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7079 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7080 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7081
7082 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7083 {
7084         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7085                 return 1;
7086
7087         /* Following flags need at least 2 groups */
7088         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7089                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7090                          SD_BALANCE_FORK |
7091                          SD_BALANCE_EXEC |
7092                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7093                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7094                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7095                         return 0;
7096         }
7097
7098         /* Following flags don't use groups */
7099         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7100                          SD_WAKE_AFFINE |
7101                          SD_WAKE_BALANCE))
7102                 return 0;
7103
7104         return 1;
7105 }
7106
7107 static int
7108 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7109 {
7110         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7111
7112         if (sd_degenerate(parent))
7113                 return 1;
7114
7115         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7116                 return 0;
7117
7118         /* Does parent contain flags not in child? */
7119         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7120         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7121                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7122         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7123         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7124                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7125                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7126                                 SD_BALANCE_FORK |
7127                                 SD_BALANCE_EXEC |
7128                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7129                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7130                 if (nr_node_ids == 1)
7131                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7132         }
7133         if (~cflags & pflags)
7134                 return 0;
7135
7136         return 1;
7137 }
7138
7139 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7140 {
7141         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7142
7143         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7144         free_cpumask_var(rd->online);
7145         free_cpumask_var(rd->span);
7146         kfree(rd);
7147 }
7148
7149 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7150 {
7151         struct root_domain *old_rd = NULL;
7152         unsigned long flags;
7153
7154         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7155
7156         if (rq->rd) {
7157                 old_rd = rq->rd;
7158
7159                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7160                         set_rq_offline(rq);
7161
7162                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7163
7164                 /*
7165                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7166                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7167                  * in this function:
7168                  */
7169                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7170                         old_rd = NULL;
7171         }
7172
7173         atomic_inc(&rd->refcount);
7174         rq->rd = rd;
7175
7176         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7177         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7178                 set_rq_online(rq);
7179
7180         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7181
7182         if (old_rd)
7183                 free_rootdomain(old_rd);
7184 }
7185
7186 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7187 {
7188         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7189
7190         if (bootmem) {
7191                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7192                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7193                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7194                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7195                 return 0;
7196         }
7197
7198         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7199                 goto out;
7200         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7201                 goto free_span;
7202         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7203                 goto free_online;
7204
7205         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7206                 goto free_rto_mask;
7207         return 0;
7208
7209 free_rto_mask:
7210         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7211 free_online:
7212         free_cpumask_var(rd->online);
7213 free_span:
7214         free_cpumask_var(rd->span);
7215 out:
7216         return -ENOMEM;
7217 }
7218
7219 static void init_defrootdomain(void)
7220 {
7221         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7222
7223         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7224 }
7225
7226 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7227 {
7228         struct root_domain *rd;
7229
7230         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7231         if (!rd)
7232                 return NULL;
7233
7234         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7235                 kfree(rd);
7236                 return NULL;
7237         }
7238
7239         return rd;
7240 }
7241
7242 /*
7243  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7244  * hold the hotplug lock.
7245  */
7246 static void
7247 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7248 {
7249         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7250         struct sched_domain *tmp;
7251
7252         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7253         for (tmp = sd; tmp; ) {
7254                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7255                 if (!parent)
7256                         break;
7257
7258                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7259                         tmp->parent = parent->parent;
7260                         if (parent->parent)
7261                                 parent->parent->child = tmp;
7262                 } else
7263                         tmp = tmp->parent;
7264         }
7265
7266         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7267                 sd = sd->parent;
7268                 if (sd)
7269                         sd->child = NULL;
7270         }
7271
7272         sched_domain_debug(sd, cpu);
7273
7274         rq_attach_root(rq, rd);
7275         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7276 }
7277
7278 /* cpus with isolated domains */
7279 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7280
7281 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7282 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7283 {
7284         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7285         return 1;
7286 }
7287
7288 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7289
7290 /*
7291  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7292  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7293  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7294  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7295  *
7296  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7297  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7298  * and ->cpu_power to 0.
7299  */
7300 static void
7301 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7302                         const struct cpumask *cpu_map,
7303                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7304                                         struct sched_group **sg,
7305                                         struct cpumask *tmpmask),
7306                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7307 {
7308         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7309         int i;
7310
7311         cpumask_clear(covered);
7312
7313         for_each_cpu(i, span) {
7314                 struct sched_group *sg;
7315                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7316                 int j;
7317
7318                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7319                         continue;
7320
7321                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7322                 sg->__cpu_power = 0;
7323
7324                 for_each_cpu(j, span) {
7325                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7326                                 continue;
7327
7328                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7329                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7330                 }
7331                 if (!first)
7332                         first = sg;
7333                 if (last)
7334                         last->next = sg;
7335                 last = sg;
7336         }
7337         last->next = first;
7338 }
7339
7340 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7341
7342 #ifdef CONFIG_NUMA
7343
7344 /**
7345  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7346  * @node: node whose sched_domain we're building
7347  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7348  *
7349  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7350  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7351  *
7352  * Should use nodemask_t.
7353  */
7354 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7355 {
7356         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7357
7358         min_val = INT_MAX;
7359
7360         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7361                 /* Start at @node */
7362                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7363
7364                 if (!nr_cpus_node(n))
7365                         continue;
7366
7367                 /* Skip already used nodes */
7368                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7369                         continue;
7370
7371                 /* Simple min distance search */
7372                 val = node_distance(node, n);
7373
7374                 if (val < min_val) {
7375                         min_val = val;
7376                         best_node = n;
7377                 }
7378         }
7379
7380         node_set(best_node, *used_nodes);
7381         return best_node;
7382 }
7383
7384 /**
7385  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7386  * @node: node whose cpumask we're constructing
7387  * @span: resulting cpumask
7388  *
7389  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7390  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7391  * out optimally.
7392  */
7393 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7394 {
7395         nodemask_t used_nodes;
7396         int i;
7397
7398         cpumask_clear(span);
7399         nodes_clear(used_nodes);
7400
7401         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7402         node_set(node, used_nodes);
7403
7404         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7405                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7406
7407                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7408         }
7409 }
7410 #endif /* CONFIG_NUMA */
7411
7412 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7413
7414 /*
7415  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7416  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7417  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7418  */
7419 struct static_sched_group {
7420         struct sched_group sg;
7421         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7422 };
7423
7424 struct static_sched_domain {
7425         struct sched_domain sd;
7426         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7427 };
7428
7429 /*
7430  * SMT sched-domains:
7431  */
7432 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7433 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7434 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7435
7436 static int
7437 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7438                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7439 {
7440         if (sg)
7441                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7442         return cpu;
7443 }
7444 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7445
7446 /*
7447  * multi-core sched-domains:
7448  */
7449 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7450 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7451 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7452 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7453
7454 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7455 static int
7456 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7457                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7458 {
7459         int group;
7460
7461         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7462         group = cpumask_first(mask);
7463         if (sg)
7464                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7465         return group;
7466 }
7467 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7468 static int
7469 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7470                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7471 {
7472         if (sg)
7473                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7474         return cpu;
7475 }
7476 #endif
7477
7478 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7479 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7480
7481 static int
7482 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7483                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7484 {
7485         int group;
7486 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7487         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7488         group = cpumask_first(mask);
7489 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7490         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7491         group = cpumask_first(mask);
7492 #else
7493         group = cpu;
7494 #endif
7495         if (sg)
7496                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7497         return group;
7498 }
7499
7500 #ifdef CONFIG_NUMA
7501 /*
7502  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7503  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7504  * gets dynamically allocated.
7505  */
7506 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7507 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7508
7509 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7510 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7511
7512 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7513                                  struct sched_group **sg,
7514                                  struct cpumask *nodemask)
7515 {
7516         int group;
7517
7518         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7519         group = cpumask_first(nodemask);
7520
7521         if (sg)
7522                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7523         return group;
7524 }
7525
7526 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7527 {
7528         struct sched_group *sg = group_head;
7529         int j;
7530
7531         if (!sg)
7532                 return;
7533         do {
7534                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7535                         struct sched_domain *sd;
7536
7537                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7538                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7539                                 /*
7540                                  * Only add "power" once for each
7541                                  * physical package.
7542                                  */
7543                                 continue;
7544                         }
7545
7546                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7547                 }
7548                 sg = sg->next;
7549         } while (sg != group_head);
7550 }
7551 #endif /* CONFIG_NUMA */
7552
7553 #ifdef CONFIG_NUMA
7554 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7555 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7556                               struct cpumask *nodemask)
7557 {
7558         int cpu, i;
7559
7560         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7561                 struct sched_group **sched_group_nodes
7562                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7563
7564                 if (!sched_group_nodes)
7565                         continue;
7566
7567                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7568                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7569
7570                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7571                         if (cpumask_empty(nodemask))
7572                                 continue;
7573
7574                         if (sg == NULL)
7575                                 continue;
7576                         sg = sg->next;
7577 next_sg:
7578                         oldsg = sg;
7579                         sg = sg->next;
7580                         kfree(oldsg);
7581                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7582                                 goto next_sg;
7583                 }
7584                 kfree(sched_group_nodes);
7585                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7586         }
7587 }
7588 #else /* !CONFIG_NUMA */
7589 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7590                               struct cpumask *nodemask)
7591 {
7592 }
7593 #endif /* CONFIG_NUMA */
7594
7595 /*
7596  * Initialize sched groups cpu_power.
7597  *
7598  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7599  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7600  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7601  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7602  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7603  * less cpu_power.
7604  *
7605  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7606  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7607  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7608  */
7609 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7610 {
7611         struct sched_domain *child;
7612         struct sched_group *group;
7613
7614         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7615
7616         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7617                 return;
7618
7619         child = sd->child;
7620
7621         sd->groups->__cpu_power = 0;
7622
7623         /*
7624          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7625          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7626          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7627          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7628          * same sched domain.
7629          */
7630         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7631                        (child->flags &
7632                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7633                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7634                 return;
7635         }
7636
7637         /*
7638          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7639          */
7640         group = child->groups;
7641         do {
7642                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7643                 group = group->next;
7644         } while (group != child->groups);
7645 }
7646
7647 /*
7648  * Initializers for schedule domains
7649  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7650  */
7651
7652 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7653 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7654 #else
7655 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7656 #endif
7657
7658 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7659
7660 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7661 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7662 {                                                               \
7663         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7664         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7665         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7666         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7667 }
7668
7669 SD_INIT_FUNC(CPU)
7670 #ifdef CONFIG_NUMA
7671  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7672  SD_INIT_FUNC(NODE)
7673 #endif
7674 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7675  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7676 #endif
7677 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7678  SD_INIT_FUNC(MC)
7679 #endif
7680
7681 static int default_relax_domain_level = -1;
7682
7683 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7684 {
7685         unsigned long val;
7686
7687         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7688         if (val < SD_LV_MAX)
7689                 default_relax_domain_level = val;
7690
7691         return 1;
7692 }
7693 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7694
7695 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7696                                  struct sched_domain_attr *attr)
7697 {
7698         int request;
7699
7700         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7701                 if (default_relax_domain_level < 0)
7702                         return;
7703                 else
7704                         request = default_relax_domain_level;
7705         } else
7706                 request = attr->relax_domain_level;
7707         if (request < sd->level) {
7708                 /* turn off idle balance on this domain */
7709                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7710         } else {
7711                 /* turn on idle balance on this domain */
7712                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7713         }
7714 }
7715
7716 /*
7717  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7718  * to the individual cpus
7719  */
7720 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7721                                  struct sched_domain_attr *attr)
7722 {
7723         int i, err = -ENOMEM;
7724         struct root_domain *rd;
7725         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7726                 tmpmask;
7727 #ifdef CONFIG_NUMA
7728         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7729         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7730         int sd_allnodes = 0;
7731
7732         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7733                 goto out;
7734         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7735                 goto free_domainspan;
7736         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7737                 goto free_covered;
7738 #endif
7739
7740         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7741                 goto free_notcovered;
7742         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7743                 goto free_nodemask;
7744         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7745                 goto free_this_sibling_map;
7746         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7747                 goto free_this_core_map;
7748         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7749                 goto free_send_covered;
7750
7751 #ifdef CONFIG_NUMA
7752         /*
7753          * Allocate the per-node list of sched groups
7754          */
7755         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7756                                     GFP_KERNEL);
7757         if (!sched_group_nodes) {
7758                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7759                 goto free_tmpmask;
7760         }
7761 #endif
7762
7763         rd = alloc_rootdomain();
7764         if (!rd) {
7765                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7766                 goto free_sched_groups;
7767         }
7768
7769 #ifdef CONFIG_NUMA
7770         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7771 #endif
7772
7773         /*
7774          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7775          */
7776         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7777                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7778
7779                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7780
7781 #ifdef CONFIG_NUMA
7782                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7783                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7784                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7785                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7786                         set_domain_attribute(sd, attr);
7787                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7788                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7789                         p = sd;
7790                         sd_allnodes = 1;
7791                 } else
7792                         p = NULL;
7793
7794                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7795                 SD_INIT(sd, NODE);
7796                 set_domain_attribute(sd, attr);
7797                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7798                 sd->parent = p;
7799                 if (p)
7800                         p->child = sd;
7801                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7802                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7803 #endif
7804
7805                 p = sd;
7806                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7807                 SD_INIT(sd, CPU);
7808                 set_domain_attribute(sd, attr);
7809                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7810                 sd->parent = p;
7811                 if (p)
7812                         p->child = sd;
7813                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7814
7815 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7816                 p = sd;
7817                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7818                 SD_INIT(sd, MC);
7819                 set_domain_attribute(sd, attr);
7820                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7821                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7822                 sd->parent = p;
7823                 p->child = sd;
7824                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7825 #endif
7826
7827 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7828                 p = sd;
7829                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7830                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7831                 set_domain_attribute(sd, attr);
7832                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7833                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7834                 sd->parent = p;
7835                 p->child = sd;
7836                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7837 #endif
7838         }
7839
7840 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7841         /* Set up CPU (sibling) groups */
7842         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7843                 cpumask_and(this_sibling_map,
7844                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7845                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7846                         continue;
7847
7848                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7849                                         &cpu_to_cpu_group,
7850                                         send_covered, tmpmask);
7851         }
7852 #endif
7853
7854 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7855         /* Set up multi-core groups */
7856         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7857                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7858                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7859                         continue;
7860
7861                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7862                                         &cpu_to_core_group,
7863                                         send_covered, tmpmask);
7864         }
7865 #endif
7866
7867         /* Set up physical groups */
7868         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7869                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7870                 if (cpumask_empty(nodemask))
7871                         continue;
7872
7873                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7874                                         &cpu_to_phys_group,
7875                                         send_covered, tmpmask);
7876         }
7877
7878 #ifdef CONFIG_NUMA
7879         /* Set up node groups */
7880         if (sd_allnodes) {
7881                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7882                                         &cpu_to_allnodes_group,
7883                                         send_covered, tmpmask);
7884         }
7885
7886         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7887                 /* Set up node groups */
7888                 struct sched_group *sg, *prev;
7889                 int j;
7890
7891                 cpumask_clear(covered);
7892                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7893                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7894                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7895                         continue;
7896                 }
7897
7898                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7899                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7900
7901                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7902                                   GFP_KERNEL, i);
7903                 if (!sg) {
7904                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7905                                 "node %d\n", i);
7906                         goto error;
7907                 }
7908                 sched_group_nodes[i] = sg;
7909                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7910                         struct sched_domain *sd;
7911
7912                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7913                         sd->groups = sg;
7914                 }
7915                 sg->__cpu_power = 0;
7916                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7917                 sg->next = sg;
7918                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7919                 prev = sg;
7920
7921                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7922                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7923
7924                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7925                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7926                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7927                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7928                                 break;
7929
7930                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
7931                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7932                                 continue;
7933
7934                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7935                                           cpumask_size(),
7936                                           GFP_KERNEL, i);
7937                         if (!sg) {
7938                                 printk(KERN_WARNING
7939                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7940                                 goto error;
7941                         }
7942                         sg->__cpu_power = 0;
7943                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7944                         sg->next = prev->next;
7945                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7946                         prev->next = sg;
7947                         prev = sg;
7948                 }
7949         }
7950 #endif
7951
7952         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7953 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7954         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7955                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7956
7957                 init_sched_groups_power(i, sd);
7958         }
7959 #endif
7960 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7961         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7962                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7963
7964                 init_sched_groups_power(i, sd);
7965         }
7966 #endif
7967
7968         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7969                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7970
7971                 init_sched_groups_power(i, sd);
7972         }
7973
7974 #ifdef CONFIG_NUMA
7975         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7976                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7977
7978         if (sd_allnodes) {
7979                 struct sched_group *sg;
7980
7981                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7982                                                                 tmpmask);
7983                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7984         }
7985 #endif
7986
7987         /* Attach the domains */
7988         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7989                 struct sched_domain *sd;
7990 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7991                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7992 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7993                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7994 #else
7995                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7996 #endif
7997                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7998         }
7999
8000         err = 0;
8001
8002 free_tmpmask:
8003         free_cpumask_var(tmpmask);
8004 free_send_covered:
8005         free_cpumask_var(send_covered);
8006 free_this_core_map:
8007         free_cpumask_var(this_core_map);
8008 free_this_sibling_map:
8009         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8010 free_nodemask:
8011         free_cpumask_var(nodemask);
8012 free_notcovered:
8013 #ifdef CONFIG_NUMA
8014         free_cpumask_var(notcovered);
8015 free_covered:
8016         free_cpumask_var(covered);
8017 free_domainspan:
8018         free_cpumask_var(domainspan);
8019 out:
8020 #endif
8021         return err;
8022
8023 free_sched_groups:
8024 #ifdef CONFIG_NUMA
8025         kfree(sched_group_nodes);
8026 #endif
8027         goto free_tmpmask;
8028
8029 #ifdef CONFIG_NUMA
8030 error:
8031         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8032         free_rootdomain(rd);
8033         goto free_tmpmask;
8034 #endif
8035 }
8036
8037 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8038 {
8039         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8040 }
8041
8042 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8043 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8044 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8045                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8046
8047 /*
8048  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8049  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8050  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8051  */
8052 static cpumask_var_t fallback_doms;
8053
8054 /*
8055  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8056  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8057  * or 0 if it stayed the same.
8058  */
8059 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8060 {
8061         return 0;
8062 }
8063
8064 /*
8065  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8066  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8067  * exclude other special cases in the future.
8068  */
8069 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8070 {
8071         int err;
8072
8073         arch_update_cpu_topology();
8074         ndoms_cur = 1;
8075         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8076         if (!doms_cur)
8077                 doms_cur = fallback_doms;
8078         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8079         dattr_cur = NULL;
8080         err = build_sched_domains(doms_cur);
8081         register_sched_domain_sysctl();
8082
8083         return err;
8084 }
8085
8086 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8087                                        struct cpumask *tmpmask)
8088 {
8089         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8090 }
8091
8092 /*
8093  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8094  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8095  */
8096 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8097 {
8098         /* Save because hotplug lock held. */
8099         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8100         int i;
8101
8102         for_each_cpu(i, cpu_map)
8103                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8104         synchronize_sched();
8105         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8106 }
8107
8108 /* handle null as "default" */
8109 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8110                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8111 {
8112         struct sched_domain_attr tmp;
8113
8114         /* fast path */
8115         if (!new && !cur)
8116                 return 1;
8117
8118         tmp = SD_ATTR_INIT;
8119         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8120                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8121                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8122 }
8123
8124 /*
8125  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8126  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8127  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8128  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8129  *
8130  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8131  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8132  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8133  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8134  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8135  * it as it is.
8136  *
8137  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8138  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8139  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8140  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8141  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8142  * to be rebuilt.
8143  *
8144  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8145  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8146  * and it will not create the default domain.
8147  *
8148  * Call with hotplug lock held
8149  */
8150 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8151 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8152                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8153 {
8154         int i, j, n;
8155         int new_topology;
8156
8157         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8158
8159         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8160         unregister_sched_domain_sysctl();
8161
8162         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8163         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8164
8165         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8166
8167         /* Destroy deleted domains */
8168         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8169                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8170                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8171                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8172                                 goto match1;
8173                 }
8174                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8175                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8176 match1:
8177                 ;
8178         }
8179
8180         if (doms_new == NULL) {
8181                 ndoms_cur = 0;
8182                 doms_new = fallback_doms;
8183                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8184                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8185         }
8186
8187         /* Build new domains */
8188         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8189                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8190                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8191                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8192                                 goto match2;
8193                 }
8194                 /* no match - add a new doms_new */
8195                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8196                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8197 match2:
8198                 ;
8199         }
8200
8201         /* Remember the new sched domains */
8202         if (doms_cur != fallback_doms)
8203                 kfree(doms_cur);
8204         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8205         doms_cur = doms_new;
8206         dattr_cur = dattr_new;
8207         ndoms_cur = ndoms_new;
8208
8209         register_sched_domain_sysctl();
8210
8211         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8212 }
8213
8214 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8215 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8216 {
8217         get_online_cpus();
8218
8219         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8220         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8221
8222         rebuild_sched_domains();
8223         put_online_cpus();
8224 }
8225
8226 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8227 {
8228         unsigned int level = 0;
8229
8230         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8231                 return -EINVAL;
8232
8233         /*
8234          * level is always be positive so don't check for
8235          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8236          * What happens on 0 or 1 byte write,
8237          * need to check for count as well?
8238          */
8239
8240         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8241                 return -EINVAL;
8242
8243         if (smt)
8244                 sched_smt_power_savings = level;
8245         else
8246                 sched_mc_power_savings = level;
8247
8248         arch_reinit_sched_domains();
8249
8250         return count;
8251 }
8252
8253 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8254 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8255                                            char *page)
8256 {
8257         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8258 }
8259 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8260                                             const char *buf, size_t count)
8261 {
8262         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8263 }
8264 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8265                          sched_mc_power_savings_show,
8266                          sched_mc_power_savings_store);
8267 #endif
8268
8269 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8270 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8271                                             char *page)
8272 {
8273         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8274 }
8275 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8276                                              const char *buf, size_t count)
8277 {
8278         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8279 }
8280 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8281                    sched_smt_power_savings_show,
8282                    sched_smt_power_savings_store);
8283 #endif
8284
8285 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8286 {
8287         int err = 0;
8288
8289 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8290         if (smt_capable())
8291                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8292                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8293 #endif
8294 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8295         if (!err && mc_capable())
8296                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8297                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8298 #endif
8299         return err;
8300 }
8301 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8302
8303 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8304 /*
8305  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8306  * When cpusets are enabled they take over this function.
8307  */
8308 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8309                                 unsigned long action, void *hcpu)
8310 {
8311         switch (action) {
8312         case CPU_ONLINE:
8313         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8314         case CPU_DEAD:
8315         case CPU_DEAD_FROZEN:
8316                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8317                 return NOTIFY_OK;
8318
8319         default:
8320                 return NOTIFY_DONE;
8321         }
8322 }
8323 #endif
8324
8325 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8326                                 unsigned long action, void *hcpu)
8327 {
8328         int cpu = (int)(long)hcpu;
8329
8330         switch (action) {
8331         case CPU_DOWN_PREPARE:
8332         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8333                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8334                 return NOTIFY_OK;
8335
8336         case CPU_DOWN_FAILED:
8337         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8338         case CPU_ONLINE:
8339         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8340                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8341                 return NOTIFY_OK;
8342
8343         default:
8344                 return NOTIFY_DONE;
8345         }
8346 }
8347
8348 void __init sched_init_smp(void)
8349 {
8350         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8351
8352         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8353
8354 #if defined(CONFIG_NUMA)
8355         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8356                                                                 GFP_KERNEL);
8357         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8358 #endif
8359         get_online_cpus();
8360         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8361         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8362         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8363         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8364                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8365         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8366         put_online_cpus();
8367
8368 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8369         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8370         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8371 #endif
8372
8373         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8374         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8375
8376         init_hrtick();
8377
8378         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8379         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8380                 BUG();
8381         sched_init_granularity();
8382         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8383
8384         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8385         init_sched_rt_class();
8386 }
8387 #else
8388 void __init sched_init_smp(void)
8389 {
8390         sched_init_granularity();
8391 }
8392 #endif /* CONFIG_SMP */
8393
8394 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8395 {
8396         return in_lock_functions(addr) ||
8397                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8398                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8399 }
8400
8401 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8402 {
8403         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8404         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8405 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8406         cfs_rq->rq = rq;
8407 #endif
8408         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8409 }
8410
8411 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8412 {
8413         struct rt_prio_array *array;
8414         int i;
8415
8416         array = &rt_rq->active;
8417         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8418                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8419                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8420         }
8421         /* delimiter for bitsearch: */
8422         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8423
8424 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8425         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8426 #ifdef CONFIG_SMP
8427         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8428 #endif
8429 #endif
8430 #ifdef CONFIG_SMP
8431         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8432         rt_rq->overloaded = 0;
8433         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8434 #endif
8435
8436         rt_rq->rt_time = 0;
8437         rt_rq->rt_throttled = 0;
8438         rt_rq->rt_runtime = 0;
8439         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8440
8441 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8442         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8443         rt_rq->rq = rq;
8444 #endif
8445 }
8446
8447 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8448 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8449                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8450                                 struct sched_entity *parent)
8451 {
8452         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8453         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8454         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8455         cfs_rq->tg = tg;
8456         if (add)
8457                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8458
8459         tg->se[cpu] = se;
8460         /* se could be NULL for init_task_group */
8461         if (!se)
8462                 return;
8463
8464         if (!parent)
8465                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8466         else
8467                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8468
8469         se->my_q = cfs_rq;
8470         se->load.weight = tg->shares;
8471         se->load.inv_weight = 0;
8472         se->parent = parent;
8473 }
8474 #endif
8475
8476 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8477 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8478                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8479                 struct sched_rt_entity *parent)
8480 {
8481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8482
8483         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8484         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8485         rt_rq->tg = tg;
8486         rt_rq->rt_se = rt_se;
8487         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8488         if (add)
8489                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8490
8491         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8492         if (!rt_se)
8493                 return;
8494
8495         if (!parent)
8496                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8497         else
8498                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8499
8500         rt_se->my_q = rt_rq;
8501         rt_se->parent = parent;
8502         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8503 }
8504 #endif
8505
8506 void __init sched_init(void)
8507 {
8508         int i, j;
8509         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8510
8511 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8512         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8513 #endif
8514 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8515         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8516 #endif
8517 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8518         alloc_size *= 2;
8519 #endif
8520         /*
8521          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8522          * we use alloc_bootmem().
8523          */
8524         if (alloc_size) {
8525                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8526
8527 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8528                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8529                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8530
8531                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8532                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8533
8534 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8535                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8536                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8537
8538                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8539                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8540 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8541 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8542 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8543                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8544                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8545
8546                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8547                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8548
8549 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8550                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8551                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8552
8553                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8554                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8555 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8556 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8557         }
8558
8559 #ifdef CONFIG_SMP
8560         init_defrootdomain();
8561 #endif
8562
8563         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8564                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8565
8566 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8567         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8568                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8569 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8570         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8571                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8572 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8573 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8574
8575 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8576         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8577         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8578
8579 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8580         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8581         init_task_group.parent = &root_task_group;
8582         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8583 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8584 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8585
8586         for_each_possible_cpu(i) {
8587                 struct rq *rq;
8588
8589                 rq = cpu_rq(i);
8590                 spin_lock_init(&rq->lock);
8591                 rq->nr_running = 0;
8592                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8593                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8594 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8595                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8596                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8597 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8598                 /*
8599                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8600                  *
8601                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8602                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8603                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8604                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8605                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8606                  * (se->load.weight).
8607                  *
8608                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8609                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8610                  * then A0's share of the cpu resource is:
8611                  *
8612                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8613                  *
8614                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8615                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8616                  */
8617                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8618 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8619                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8620                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8621                 /*
8622                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8623                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8624                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8625                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8626                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8627                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8628                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8629                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8630                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8631                  */
8632                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8633                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8634                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8635                                 root_task_group.se[i]);
8636
8637 #endif
8638 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8639
8640                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8641 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8642                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8643 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8644                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8645 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8646                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8647                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8648                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8649                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8650                                 root_task_group.rt_se[i]);
8651 #endif
8652 #endif
8653
8654                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8655                         rq->cpu_load[j] = 0;
8656 #ifdef CONFIG_SMP
8657                 rq->sd = NULL;
8658                 rq->rd = NULL;
8659                 rq->active_balance = 0;
8660                 rq->next_balance = jiffies;
8661                 rq->push_cpu = 0;
8662                 rq->cpu = i;
8663                 rq->online = 0;
8664                 rq->migration_thread = NULL;
8665                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8666                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8667 #endif
8668                 init_rq_hrtick(rq);
8669                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8670         }
8671
8672         set_load_weight(&init_task);
8673
8674 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8675         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8676 #endif
8677
8678 #ifdef CONFIG_SMP
8679         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8680 #endif
8681
8682 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8683         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8684 #endif
8685
8686         /*
8687          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8688          */
8689         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8690         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8691
8692         /*
8693          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8694          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8695          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8696          * when this runqueue becomes "idle".
8697          */
8698         init_idle(current, smp_processor_id());
8699         /*
8700          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8701          */
8702         current->sched_class = &fair_sched_class;
8703
8704         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8705         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8706 #ifdef CONFIG_SMP
8707 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8708         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8709 #endif
8710         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8711 #endif /* SMP */
8712
8713         scheduler_running = 1;
8714 }
8715
8716 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8717 void __might_sleep(char *file, int line)
8718 {
8719 #ifdef in_atomic
8720         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8721
8722         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8723                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8724                 return;
8725         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8726                 return;
8727         prev_jiffy = jiffies;
8728
8729         printk(KERN_ERR
8730                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8731                         file, line);
8732         printk(KERN_ERR
8733                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8734                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8735                         current->pid, current->comm);
8736
8737         debug_show_held_locks(current);
8738         if (irqs_disabled())
8739                 print_irqtrace_events(current);
8740         dump_stack();
8741 #endif
8742 }
8743 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8744 #endif
8745
8746 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8747 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8748 {
8749         int on_rq;
8750
8751         update_rq_clock(rq);
8752         on_rq = p->se.on_rq;
8753         if (on_rq)
8754                 deactivate_task(rq, p, 0);
8755         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8756         if (on_rq) {
8757                 activate_task(rq, p, 0);
8758                 resched_task(rq->curr);
8759         }
8760 }
8761
8762 void normalize_rt_tasks(void)
8763 {
8764         struct task_struct *g, *p;
8765         unsigned long flags;
8766         struct rq *rq;
8767
8768         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8769         do_each_thread(g, p) {
8770                 /*
8771                  * Only normalize user tasks:
8772                  */
8773                 if (!p->mm)
8774                         continue;
8775
8776                 p->se.exec_start                = 0;
8777 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8778                 p->se.wait_start                = 0;
8779                 p->se.sleep_start               = 0;
8780                 p->se.block_start               = 0;
8781 #endif
8782
8783                 if (!rt_task(p)) {
8784                         /*
8785                          * Renice negative nice level userspace
8786                          * tasks back to 0:
8787                          */
8788                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8789                                 set_user_nice(p, 0);
8790                         continue;
8791                 }
8792
8793                 spin_lock(&p->pi_lock);
8794                 rq = __task_rq_lock(p);
8795
8796                 normalize_task(rq, p);
8797
8798                 __task_rq_unlock(rq);
8799                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8800         } while_each_thread(g, p);
8801
8802         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8803 }
8804
8805 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8806
8807 #ifdef CONFIG_IA64
8808 /*
8809  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8810  *
8811  * They can only be called when the whole system has been
8812  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8813  * activity can take place. Using them for anything else would
8814  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8815  * under any other configuration.
8816  */
8817
8818 /**
8819  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8820  * @cpu: the processor in question.
8821  *
8822  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8823  */
8824 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8825 {
8826         return cpu_curr(cpu);
8827 }
8828
8829 /**
8830  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8831  * @cpu: the processor in question.
8832  * @p: the task pointer to set.
8833  *
8834  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8835  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8836  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8837  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8838  * and caller must save the original value of the current task (see
8839  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8840  * re-starting the system.
8841  *
8842  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8843  */
8844 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8845 {
8846         cpu_curr(cpu) = p;
8847 }
8848
8849 #endif
8850
8851 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8852 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8853 {
8854         int i;
8855
8856         for_each_possible_cpu(i) {
8857                 if (tg->cfs_rq)
8858                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8859                 if (tg->se)
8860                         kfree(tg->se[i]);
8861         }
8862
8863         kfree(tg->cfs_rq);
8864         kfree(tg->se);
8865 }
8866
8867 static
8868 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8869 {
8870         struct cfs_rq *cfs_rq;
8871         struct sched_entity *se;
8872         struct rq *rq;
8873         int i;
8874
8875         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8876         if (!tg->cfs_rq)
8877                 goto err;
8878         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8879         if (!tg->se)
8880                 goto err;
8881
8882         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8883
8884         for_each_possible_cpu(i) {
8885                 rq = cpu_rq(i);
8886
8887                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8888                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8889                 if (!cfs_rq)
8890                         goto err;
8891
8892                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8893                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8894                 if (!se)
8895                         goto err;
8896
8897                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8898         }
8899
8900         return 1;
8901
8902  err:
8903         return 0;
8904 }
8905
8906 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8907 {
8908         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8909                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8910 }
8911
8912 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8913 {
8914         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8915 }
8916 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8917 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8918 {
8919 }
8920
8921 static inline
8922 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8923 {
8924         return 1;
8925 }
8926
8927 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8928 {
8929 }
8930
8931 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8932 {
8933 }
8934 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8935
8936 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8937 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8938 {
8939         int i;
8940
8941         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8942
8943         for_each_possible_cpu(i) {
8944                 if (tg->rt_rq)
8945                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8946                 if (tg->rt_se)
8947                         kfree(tg->rt_se[i]);
8948         }
8949
8950         kfree(tg->rt_rq);
8951         kfree(tg->rt_se);
8952 }
8953
8954 static
8955 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8956 {
8957         struct rt_rq *rt_rq;
8958         struct sched_rt_entity *rt_se;
8959         struct rq *rq;
8960         int i;
8961
8962         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8963         if (!tg->rt_rq)
8964                 goto err;
8965         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8966         if (!tg->rt_se)
8967                 goto err;
8968
8969         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8970                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8971
8972         for_each_possible_cpu(i) {
8973                 rq = cpu_rq(i);
8974
8975                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8976                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8977                 if (!rt_rq)
8978                         goto err;
8979
8980                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8981                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8982                 if (!rt_se)
8983                         goto err;
8984
8985                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8986         }
8987
8988         return 1;
8989
8990  err:
8991         return 0;
8992 }
8993
8994 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8995 {
8996         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8997                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8998 }
8999
9000 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9001 {
9002         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9003 }
9004 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9005 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9006 {
9007 }
9008
9009 static inline
9010 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9011 {
9012         return 1;
9013 }
9014
9015 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9016 {
9017 }
9018
9019 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9020 {
9021 }
9022 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9023
9024 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9025 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9026 {
9027         free_fair_sched_group(tg);
9028         free_rt_sched_group(tg);
9029         kfree(tg);
9030 }
9031
9032 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9033 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9034 {
9035         struct task_group *tg;
9036         unsigned long flags;
9037         int i;
9038
9039         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9040         if (!tg)
9041                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9042
9043         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9044                 goto err;
9045
9046         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9047                 goto err;
9048
9049         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9050         for_each_possible_cpu(i) {
9051                 register_fair_sched_group(tg, i);
9052                 register_rt_sched_group(tg, i);
9053         }
9054         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9055
9056         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9057
9058         tg->parent = parent;
9059         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9060         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9061         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9062
9063         return tg;
9064
9065 err:
9066         free_sched_group(tg);
9067         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9068 }
9069
9070 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9071 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9072 {
9073         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9074         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9075 }
9076
9077 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9078 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9079 {
9080         unsigned long flags;
9081         int i;
9082
9083         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9084         for_each_possible_cpu(i) {
9085                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9086                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9087         }
9088         list_del_rcu(&tg->list);
9089         list_del_rcu(&tg->siblings);
9090         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9091
9092         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9093         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9094 }
9095
9096 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9097  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9098  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9099  *      reflect its new group.
9100  */
9101 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9102 {
9103         int on_rq, running;
9104         unsigned long flags;
9105         struct rq *rq;
9106
9107         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9108
9109         update_rq_clock(rq);
9110
9111         running = task_current(rq, tsk);
9112         on_rq = tsk->se.on_rq;
9113
9114         if (on_rq)
9115                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9116         if (unlikely(running))
9117                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9118
9119         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9120
9121 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9122         if (tsk->sched_class->moved_group)
9123                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9124 #endif
9125
9126         if (unlikely(running))
9127                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9128         if (on_rq)
9129                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9130
9131         task_rq_unlock(rq, &flags);
9132 }
9133 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9134
9135 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9136 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9137 {
9138         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9139         int on_rq;
9140
9141         on_rq = se->on_rq;
9142         if (on_rq)
9143                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9144
9145         se->load.weight = shares;
9146         se->load.inv_weight = 0;
9147
9148         if (on_rq)
9149                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9150 }
9151
9152 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9153 {
9154         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9155         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9156         unsigned long flags;
9157
9158         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9159         __set_se_shares(se, shares);
9160         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9161 }
9162
9163 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9164
9165 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9166 {
9167         int i;
9168         unsigned long flags;
9169
9170         /*
9171          * We can't change the weight of the root cgroup.
9172          */
9173         if (!tg->se[0])
9174                 return -EINVAL;
9175
9176         if (shares < MIN_SHARES)
9177                 shares = MIN_SHARES;
9178         else if (shares > MAX_SHARES)
9179                 shares = MAX_SHARES;
9180
9181         mutex_lock(&shares_mutex);
9182         if (tg->shares == shares)
9183                 goto done;
9184
9185         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9186         for_each_possible_cpu(i)
9187                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9188         list_del_rcu(&tg->siblings);
9189         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9190
9191         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9192         synchronize_sched();
9193
9194         /*
9195          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9196          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9197          */
9198         tg->shares = shares;
9199         for_each_possible_cpu(i) {
9200                 /*
9201                  * force a rebalance
9202                  */
9203                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9204                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9205         }
9206
9207         /*
9208          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9209          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9210          */
9211         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9212         for_each_possible_cpu(i)
9213                 register_fair_sched_group(tg, i);
9214         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9215         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9216 done:
9217         mutex_unlock(&shares_mutex);
9218         return 0;
9219 }
9220
9221 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9222 {
9223         return tg->shares;
9224 }
9225 #endif
9226
9227 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9228 /*
9229  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9230  */
9231 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9232
9233 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9234 {
9235         if (runtime == RUNTIME_INF)
9236                 return 1ULL << 20;
9237
9238         return div64_u64(runtime << 20, period);
9239 }
9240
9241 /* Must be called with tasklist_lock held */
9242 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9243 {
9244         struct task_struct *g, *p;
9245
9246         do_each_thread(g, p) {
9247                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9248                         return 1;
9249         } while_each_thread(g, p);
9250
9251         return 0;
9252 }
9253
9254 struct rt_schedulable_data {
9255         struct task_group *tg;
9256         u64 rt_period;
9257         u64 rt_runtime;
9258 };
9259
9260 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9261 {
9262         struct rt_schedulable_data *d = data;
9263         struct task_group *child;
9264         unsigned long total, sum = 0;
9265         u64 period, runtime;
9266
9267         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9268         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9269
9270         if (tg == d->tg) {
9271                 period = d->rt_period;
9272                 runtime = d->rt_runtime;
9273         }
9274
9275 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9276         if (tg == &root_task_group) {
9277                 period = global_rt_period();
9278                 runtime = global_rt_runtime();
9279         }
9280 #endif
9281
9282         /*
9283          * Cannot have more runtime than the period.
9284          */
9285         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9286                 return -EINVAL;
9287
9288         /*
9289          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9290          */
9291         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9292                 return -EBUSY;
9293
9294         total = to_ratio(period, runtime);
9295
9296         /*
9297          * Nobody can have more than the global setting allows.
9298          */
9299         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9300                 return -EINVAL;
9301
9302         /*
9303          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9304          */
9305         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9306                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9307                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9308
9309                 if (child == d->tg) {
9310                         period = d->rt_period;
9311                         runtime = d->rt_runtime;
9312                 }
9313
9314                 sum += to_ratio(period, runtime);
9315         }
9316
9317         if (sum > total)
9318                 return -EINVAL;
9319
9320         return 0;
9321 }
9322
9323 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9324 {
9325         struct rt_schedulable_data data = {
9326                 .tg = tg,
9327                 .rt_period = period,
9328                 .rt_runtime = runtime,
9329         };
9330
9331         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9332 }
9333
9334 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9335                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9336 {
9337         int i, err = 0;
9338
9339         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9340         read_lock(&tasklist_lock);
9341         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9342         if (err)
9343                 goto unlock;
9344
9345         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9346         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9347         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9348
9349         for_each_possible_cpu(i) {
9350                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9351
9352                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9353                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9354                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9355         }
9356         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9357  unlock:
9358         read_unlock(&tasklist_lock);
9359         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9360
9361         return err;
9362 }
9363
9364 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9365 {
9366         u64 rt_runtime, rt_period;
9367
9368         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9369         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9370         if (rt_runtime_us < 0)
9371                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9372
9373         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9374 }
9375
9376 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9377 {
9378         u64 rt_runtime_us;
9379
9380         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9381                 return -1;
9382
9383         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9384         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9385         return rt_runtime_us;
9386 }
9387
9388 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9389 {
9390         u64 rt_runtime, rt_period;
9391
9392         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9393         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9394
9395         if (rt_period == 0)
9396                 return -EINVAL;
9397
9398         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9399 }
9400
9401 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9402 {
9403         u64 rt_period_us;
9404
9405         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9406         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9407         return rt_period_us;
9408 }
9409
9410 static int sched_rt_global_constraints(void)
9411 {
9412         u64 runtime, period;
9413         int ret = 0;
9414
9415         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9416                 return -EINVAL;
9417
9418         runtime = global_rt_runtime();
9419         period = global_rt_period();
9420
9421         /*
9422          * Sanity check on the sysctl variables.
9423          */
9424         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9425                 return -EINVAL;
9426
9427         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9428         read_lock(&tasklist_lock);
9429         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9430         read_unlock(&tasklist_lock);
9431         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9432
9433         return ret;
9434 }
9435
9436 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9437 {
9438         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9439         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9440                 return 0;
9441
9442         return 1;
9443 }
9444
9445 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9446 static int sched_rt_global_constraints(void)
9447 {
9448         unsigned long flags;
9449         int i;
9450
9451         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9452                 return -EINVAL;
9453
9454         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9455         for_each_possible_cpu(i) {
9456                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9457
9458                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9459                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9460                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9461         }
9462         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9463
9464         return 0;
9465 }
9466 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9467
9468 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9469                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9470                 loff_t *ppos)
9471 {
9472         int ret;
9473         int old_period, old_runtime;
9474         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9475
9476         mutex_lock(&mutex);
9477         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9478         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9479
9480         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9481
9482         if (!ret && write) {
9483                 ret = sched_rt_global_constraints();
9484                 if (ret) {
9485                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9486                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9487                 } else {
9488                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9489                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9490                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9491                 }
9492         }
9493         mutex_unlock(&mutex);
9494
9495         return ret;
9496 }
9497
9498 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9499
9500 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9501 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9502 {
9503         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9504                             struct task_group, css);
9505 }
9506
9507 static struct cgroup_subsys_state *
9508 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9509 {
9510         struct task_group *tg, *parent;
9511
9512         if (!cgrp->parent) {
9513                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9514                 return &init_task_group.css;
9515         }
9516
9517         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9518         tg = sched_create_group(parent);
9519         if (IS_ERR(tg))
9520                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9521
9522         return &tg->css;
9523 }
9524
9525 static void
9526 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9527 {
9528         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9529
9530         sched_destroy_group(tg);
9531 }
9532
9533 static int
9534 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9535                       struct task_struct *tsk)
9536 {
9537 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9538         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9539                 return -EINVAL;
9540 #else
9541         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9542         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9543                 return -EINVAL;
9544 #endif
9545
9546         return 0;
9547 }
9548
9549 static void
9550 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9551                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9552 {
9553         sched_move_task(tsk);
9554 }
9555
9556 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9557 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9558                                 u64 shareval)
9559 {
9560         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9561 }
9562
9563 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9564 {
9565         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9566
9567         return (u64) tg->shares;
9568 }
9569 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9570
9571 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9572 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9573                                 s64 val)
9574 {
9575         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9576 }
9577
9578 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9579 {
9580         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9581 }
9582
9583 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9584                 u64 rt_period_us)
9585 {
9586         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9587 }
9588
9589 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9590 {
9591         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9592 }
9593 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9594
9595 static struct cftype cpu_files[] = {
9596 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9597         {
9598                 .name = "shares",
9599                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9600                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9601         },
9602 #endif
9603 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9604         {
9605                 .name = "rt_runtime_us",
9606                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9607                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9608         },
9609         {
9610                 .name = "rt_period_us",
9611                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9612                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9613         },
9614 #endif
9615 };
9616
9617 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9618 {
9619         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9620 }
9621
9622 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9623         .name           = "cpu",
9624         .create         = cpu_cgroup_create,
9625         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9626         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9627         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9628         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9629         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9630         .early_init     = 1,
9631 };
9632
9633 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9634
9635 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9636
9637 /*
9638  * CPU accounting code for task groups.
9639  *
9640  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9641  * (balbir@in.ibm.com).
9642  */
9643
9644 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9645 struct cpuacct {
9646         struct cgroup_subsys_state css;
9647         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9648         u64 *cpuusage;
9649         struct cpuacct *parent;
9650 };
9651
9652 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9653
9654 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9655 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9656 {
9657         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9658                             struct cpuacct, css);
9659 }
9660
9661 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9662 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9663 {
9664         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9665                             struct cpuacct, css);
9666 }
9667
9668 /* create a new cpu accounting group */
9669 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9670         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9671 {
9672         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9673
9674         if (!ca)
9675                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9676
9677         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9678         if (!ca->cpuusage) {
9679                 kfree(ca);
9680                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9681         }
9682
9683         if (cgrp->parent)
9684                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9685
9686         return &ca->css;
9687 }
9688
9689 /* destroy an existing cpu accounting group */
9690 static void
9691 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9692 {
9693         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9694
9695         free_percpu(ca->cpuusage);
9696         kfree(ca);
9697 }
9698
9699 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9700 {
9701         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9702         u64 data;
9703
9704 #ifndef CONFIG_64BIT
9705         /*
9706          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9707          */
9708         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9709         data = *cpuusage;
9710         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9711 #else
9712         data = *cpuusage;
9713 #endif
9714
9715         return data;
9716 }
9717
9718 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9719 {
9720         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9721
9722 #ifndef CONFIG_64BIT
9723         /*
9724          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9725          */
9726         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9727         *cpuusage = val;
9728         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9729 #else
9730         *cpuusage = val;
9731 #endif
9732 }
9733
9734 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9735 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9736 {
9737         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9738         u64 totalcpuusage = 0;
9739         int i;
9740
9741         for_each_present_cpu(i)
9742                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9743
9744         return totalcpuusage;
9745 }
9746
9747 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9748                                                                 u64 reset)
9749 {
9750         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9751         int err = 0;
9752         int i;
9753
9754         if (reset) {
9755                 err = -EINVAL;
9756                 goto out;
9757         }
9758
9759         for_each_present_cpu(i)
9760                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9761
9762 out:
9763         return err;
9764 }
9765
9766 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9767                                    struct seq_file *m)
9768 {
9769         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9770         u64 percpu;
9771         int i;
9772
9773         for_each_present_cpu(i) {
9774                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9775                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9776         }
9777         seq_printf(m, "\n");
9778         return 0;
9779 }
9780
9781 static struct cftype files[] = {
9782         {
9783                 .name = "usage",
9784                 .read_u64 = cpuusage_read,
9785                 .write_u64 = cpuusage_write,
9786         },
9787         {
9788                 .name = "usage_percpu",
9789                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9790         },
9791
9792 };
9793
9794 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9795 {
9796         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9797 }
9798
9799 /*
9800  * charge this task's execution time to its accounting group.
9801  *
9802  * called with rq->lock held.
9803  */
9804 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9805 {
9806         struct cpuacct *ca;
9807         int cpu;
9808
9809         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9810                 return;
9811
9812         cpu = task_cpu(tsk);
9813         ca = task_ca(tsk);
9814
9815         for (; ca; ca = ca->parent) {
9816                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9817                 *cpuusage += cputime;
9818         }
9819 }
9820
9821 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9822         .name = "cpuacct",
9823         .create = cpuacct_create,
9824         .destroy = cpuacct_destroy,
9825         .populate = cpuacct_populate,
9826         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9827 };
9828 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */