sched: Define structure to store the sched_domain statistics 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  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3195  *              during load balancing.
3196  */
3197 struct sd_lb_stats {
3198         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3199         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3200         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3201         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3202         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3203
3204         /** Statistics of this group */
3205         unsigned long this_load;
3206         unsigned long this_load_per_task;
3207         unsigned long this_nr_running;
3208
3209         /* Statistics of the busiest group */
3210         unsigned long max_load;
3211         unsigned long busiest_load_per_task;
3212         unsigned long busiest_nr_running;
3213
3214         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3215 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3216         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3217         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3218         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3219         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3220         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3221         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3222 #endif
3223 };
3224
3225 /**
3226  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3227  */
3228 struct sg_lb_stats {
3229         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3230         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3231         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3232         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3233         unsigned long group_capacity;
3234         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3235 };
3236
3237 /**
3238  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3239  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3240  */
3241 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3242 {
3243         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3244 }
3245
3246 /**
3247  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3248  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3249  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3250  */
3251 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3252                                         enum cpu_idle_type idle)
3253 {
3254         int load_idx;
3255
3256         switch (idle) {
3257         case CPU_NOT_IDLE:
3258                 load_idx = sd->busy_idx;
3259                 break;
3260
3261         case CPU_NEWLY_IDLE:
3262                 load_idx = sd->newidle_idx;
3263                 break;
3264         default:
3265                 load_idx = sd->idle_idx;
3266                 break;
3267         }
3268
3269         return load_idx;
3270 }
3271
3272
3273 /**
3274  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3275  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3276  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3277  * @idle: Idle status of this_cpu
3278  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3279  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3280  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3281  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3282  * @balance: Should we balance.
3283  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3284  */
3285 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3286                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3287                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3288                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3289 {
3290         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3291         int i;
3292         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3293         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3294         unsigned long avg_load_per_task;
3295
3296         if (local_group)
3297                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3298
3299         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3300         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3301         max_cpu_load = 0;
3302         min_cpu_load = ~0UL;
3303
3304         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3305                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3306
3307                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3308                         *sd_idle = 0;
3309
3310                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3311                 if (local_group) {
3312                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3313                                 first_idle_cpu = 1;
3314                                 balance_cpu = i;
3315                         }
3316
3317                         load = target_load(i, load_idx);
3318                 } else {
3319                         load = source_load(i, load_idx);
3320                         if (load > max_cpu_load)
3321                                 max_cpu_load = load;
3322                         if (min_cpu_load > load)
3323                                 min_cpu_load = load;
3324                 }
3325
3326                 sgs->group_load += load;
3327                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3328                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3329
3330                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3331         }
3332
3333         /*
3334          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3335          * is eligible for doing load balancing at this and above
3336          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3337          * to do the newly idle load balance.
3338          */
3339         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3340             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3341                 *balance = 0;
3342                 return;
3343         }
3344
3345         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3346         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3347                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3348
3349
3350         /*
3351          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3352          * than the average weight of two tasks.
3353          *
3354          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3355          *      might not be a suitable number - should we keep a
3356          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3357          *      the hierarchy?
3358          */
3359         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3360                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3361
3362         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3363                 sgs->group_imb = 1;
3364
3365         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3366
3367 }
3368 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3369
3370 /*
3371  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3372  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3373  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3374  */
3375 static struct sched_group *
3376 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3377                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3378                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3379 {
3380         struct sd_lb_stats sds;
3381         struct sched_group *group = sd->groups;
3382         unsigned long max_pull;
3383         int load_idx;
3384
3385         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3386 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3387         sds.power_savings_balance = 1;
3388         sds.min_nr_running = ULONG_MAX;
3389 #endif
3390         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3391
3392         do {
3393                 struct sg_lb_stats sgs;
3394                 int local_group;
3395
3396                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3397                                                sched_group_cpus(group));
3398                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3399                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3400                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3401
3402                 if (balance && !(*balance))
3403                         goto ret;
3404
3405                 sds.total_load += sgs.group_load;
3406                 sds.total_pwr += group->__cpu_power;
3407
3408                 if (local_group) {
3409                         sds.this_load = sgs.avg_load;
3410                         sds.this = group;
3411                         sds.this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3412                         sds.this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3413                 } else if (sgs.avg_load > sds.max_load &&
3414                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3415                                 sgs.group_imb)) {
3416                         sds.max_load = sgs.avg_load;
3417                         sds.busiest = group;
3418                         sds.busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3419                         sds.busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3420                         sds.group_imb = sgs.group_imb;
3421                 }
3422
3423 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3424                 /*
3425                  * Busy processors will not participate in power savings
3426                  * balance.
3427                  */
3428                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3429                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3430                         goto group_next;
3431
3432                 /*
3433                  * If the local group is idle or completely loaded
3434                  * no need to do power savings balance at this domain
3435                  */
3436                 if (local_group &&
3437                         (sds.this_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3438                         !sds.this_nr_running))
3439                         sds.power_savings_balance = 0;
3440
3441                 /*
3442                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3443                  * don't include that group in power savings calculations
3444                  */
3445                 if (!sds.power_savings_balance ||
3446                         sgs.sum_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3447                         !sgs.sum_nr_running)
3448                         goto group_next;
3449
3450                 /*
3451                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3452                  * This is the group from where we need to pick up the load
3453                  * for saving power
3454                  */
3455                 if ((sgs.sum_nr_running < sds.min_nr_running) ||
3456                     (sgs.sum_nr_running == sds.min_nr_running &&
3457                      group_first_cpu(group) >
3458                         group_first_cpu(sds.group_min))) {
3459                         sds.group_min = group;
3460                         sds.min_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3461                         sds.min_load_per_task = sgs.sum_weighted_load /
3462                                                 sgs.sum_nr_running;
3463                 }
3464
3465                 /*
3466                  * Calculate the group which is almost near its
3467                  * capacity but still has some space to pick up some load
3468                  * from other group and save more power
3469                  */
3470                 if (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity - 1)
3471                         goto group_next;
3472
3473                 if (sgs.sum_nr_running > sds.leader_nr_running ||
3474                     (sgs.sum_nr_running == sds.leader_nr_running &&
3475                      group_first_cpu(group) <
3476                         group_first_cpu(sds.group_leader))) {
3477                         sds.group_leader = group;
3478                         sds.leader_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3479                 }
3480 group_next:
3481 #endif
3482                 group = group->next;
3483         } while (group != sd->groups);
3484
3485         if (!sds.busiest || sds.this_load >= sds.max_load
3486                 || sds.busiest_nr_running == 0)
3487                 goto out_balanced;
3488
3489         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3490
3491         if (sds.this_load >= sds.avg_load ||
3492                         100*sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3493                 goto out_balanced;
3494
3495         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3496         if (sds.group_imb)
3497                 sds.busiest_load_per_task =
3498                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3499
3500         /*
3501          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3502          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3503          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3504          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3505          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3506          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3507          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3508          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3509          * appear as very large values with unsigned longs.
3510          */
3511         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3512                 goto out_balanced;
3513
3514         /*
3515          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3516          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3517          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3518          */
3519         if (sds.max_load < sds.avg_load) {
3520                 *imbalance = 0;
3521                 goto small_imbalance;
3522         }
3523
3524         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3525         max_pull = min(sds.max_load - sds.avg_load,
3526                         sds.max_load - sds.busiest_load_per_task);
3527
3528         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3529         *imbalance = min(max_pull * sds.busiest->__cpu_power,
3530                         (sds.avg_load - sds.this_load) * sds.this->__cpu_power)
3531                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3532
3533         /*
3534          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3535          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3536          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3537          * moved
3538          */
3539         if (*imbalance < sds.busiest_load_per_task) {
3540                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3541                 unsigned int imbn;
3542
3543 small_imbalance:
3544                 pwr_move = pwr_now = 0;
3545                 imbn = 2;
3546                 if (sds.this_nr_running) {
3547                         sds.this_load_per_task /= sds.this_nr_running;
3548                         if (sds.busiest_load_per_task >
3549                                         sds.this_load_per_task)
3550                                 imbn = 1;
3551                 } else
3552                         sds.this_load_per_task =
3553                                 cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3554
3555                 if (sds.max_load - sds.this_load +
3556                         sds.busiest_load_per_task >=
3557                                 sds.busiest_load_per_task * imbn) {
3558                         *imbalance = sds.busiest_load_per_task;
3559                         return sds.busiest;
3560                 }
3561
3562                 /*
3563                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3564                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3565                  * moving them.
3566                  */
3567
3568                 pwr_now += sds.busiest->__cpu_power *
3569                                 min(sds.busiest_load_per_task, sds.max_load);
3570                 pwr_now += sds.this->__cpu_power *
3571                                 min(sds.this_load_per_task, sds.this_load);
3572                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3573
3574                 /* Amount of load we'd subtract */
3575                 tmp = sg_div_cpu_power(sds.busiest,
3576                                 sds.busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3577                 if (sds.max_load > tmp)
3578                         pwr_move += sds.busiest->__cpu_power *
3579                                 min(sds.busiest_load_per_task,
3580                                                 sds.max_load - tmp);
3581
3582                 /* Amount of load we'd add */
3583                 if (sds.max_load * sds.busiest->__cpu_power <
3584                                 sds.busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3585                         tmp = sg_div_cpu_power(sds.this,
3586                                 sds.max_load * sds.busiest->__cpu_power);
3587                 else
3588                         tmp = sg_div_cpu_power(sds.this,
3589                                 sds.busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3590                 pwr_move += sds.this->__cpu_power *
3591                                 min(sds.this_load_per_task,
3592                                         sds.this_load + tmp);
3593                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3594
3595                 /* Move if we gain throughput */
3596                 if (pwr_move > pwr_now)
3597                         *imbalance = sds.busiest_load_per_task;
3598         }
3599
3600         return sds.busiest;
3601
3602 out_balanced:
3603 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3604         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3605                 goto ret;
3606
3607         if (sds.this != sds.group_leader || sds.group_leader == sds.group_min)
3608                 goto ret;
3609
3610         *imbalance = sds.min_load_per_task;
3611         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3612                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3613                         group_first_cpu(sds.group_leader);
3614         }
3615         return sds.group_min;
3616
3617 #endif
3618 ret:
3619         *imbalance = 0;
3620         return NULL;
3621 }
3622
3623 /*
3624  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3625  */
3626 static struct rq *
3627 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3628                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3629 {
3630         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3631         unsigned long max_load = 0;
3632         int i;
3633
3634         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3635                 unsigned long wl;
3636
3637                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3638                         continue;
3639
3640                 rq = cpu_rq(i);
3641                 wl = weighted_cpuload(i);
3642
3643                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3644                         continue;
3645
3646                 if (wl > max_load) {
3647                         max_load = wl;
3648                         busiest = rq;
3649                 }
3650         }
3651
3652         return busiest;
3653 }
3654
3655 /*
3656  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3657  * so long as it is large enough.
3658  */
3659 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3660
3661 /*
3662  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3663  * tasks if there is an imbalance.
3664  */
3665 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3666                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3667                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3668 {
3669         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3670         struct sched_group *group;
3671         unsigned long imbalance;
3672         struct rq *busiest;
3673         unsigned long flags;
3674
3675         cpumask_setall(cpus);
3676
3677         /*
3678          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3679          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3680          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3681          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3682          */
3683         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3684             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3685                 sd_idle = 1;
3686
3687         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3688
3689 redo:
3690         update_shares(sd);
3691         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3692                                    cpus, balance);
3693
3694         if (*balance == 0)
3695                 goto out_balanced;
3696
3697         if (!group) {
3698                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3699                 goto out_balanced;
3700         }
3701
3702         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3703         if (!busiest) {
3704                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3705                 goto out_balanced;
3706         }
3707
3708         BUG_ON(busiest == this_rq);
3709
3710         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3711
3712         ld_moved = 0;
3713         if (busiest->nr_running > 1) {
3714                 /*
3715                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3716                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3717                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3718                  * correctly treated as an imbalance.
3719                  */
3720                 local_irq_save(flags);
3721                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3722                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3723                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3724                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3725                 local_irq_restore(flags);
3726
3727                 /*
3728                  * some other cpu did the load balance for us.
3729                  */
3730                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3731                         resched_cpu(this_cpu);
3732
3733                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3734                 if (unlikely(all_pinned)) {
3735                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3736                         if (!cpumask_empty(cpus))
3737                                 goto redo;
3738                         goto out_balanced;
3739                 }
3740         }
3741
3742         if (!ld_moved) {
3743                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3744                 sd->nr_balance_failed++;
3745
3746                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3747
3748                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3749
3750                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3751                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3752                          */
3753                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3754                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3755                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3756                                 all_pinned = 1;
3757                                 goto out_one_pinned;
3758                         }
3759
3760                         if (!busiest->active_balance) {
3761                                 busiest->active_balance = 1;
3762                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3763                                 active_balance = 1;
3764                         }
3765                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3766                         if (active_balance)
3767                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3768
3769                         /*
3770                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3771                          * counter.
3772                          */
3773                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3774                 }
3775         } else
3776                 sd->nr_balance_failed = 0;
3777
3778         if (likely(!active_balance)) {
3779                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3780                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3781         } else {
3782                 /*
3783                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3784                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3785                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3786                  * move_tasks).
3787                  */
3788                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3789                         sd->balance_interval *= 2;
3790         }
3791
3792         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3793             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3794                 ld_moved = -1;
3795
3796         goto out;
3797
3798 out_balanced:
3799         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3800
3801         sd->nr_balance_failed = 0;
3802
3803 out_one_pinned:
3804         /* tune up the balancing interval */
3805         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3806                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3807                 sd->balance_interval *= 2;
3808
3809         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3810             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3811                 ld_moved = -1;
3812         else
3813                 ld_moved = 0;
3814 out:
3815         if (ld_moved)
3816                 update_shares(sd);
3817         return ld_moved;
3818 }
3819
3820 /*
3821  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3822  * tasks if there is an imbalance.
3823  *
3824  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3825  * this_rq is locked.
3826  */
3827 static int
3828 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3829                         struct cpumask *cpus)
3830 {
3831         struct sched_group *group;
3832         struct rq *busiest = NULL;
3833         unsigned long imbalance;
3834         int ld_moved = 0;
3835         int sd_idle = 0;
3836         int all_pinned = 0;
3837
3838         cpumask_setall(cpus);
3839
3840         /*
3841          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3842          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3843          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3844          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3845          */
3846         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3847             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3848                 sd_idle = 1;
3849
3850         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3851 redo:
3852         update_shares_locked(this_rq, sd);
3853         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3854                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3855         if (!group) {
3856                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3857                 goto out_balanced;
3858         }
3859
3860         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3861         if (!busiest) {
3862                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3863                 goto out_balanced;
3864         }
3865
3866         BUG_ON(busiest == this_rq);
3867
3868         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3869
3870         ld_moved = 0;
3871         if (busiest->nr_running > 1) {
3872                 /* Attempt to move tasks */
3873                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3874                 /* this_rq->clock is already updated */
3875                 update_rq_clock(busiest);
3876                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3877                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3878                                         &all_pinned);
3879                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3880
3881                 if (unlikely(all_pinned)) {
3882                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3883                         if (!cpumask_empty(cpus))
3884                                 goto redo;
3885                 }
3886         }
3887
3888         if (!ld_moved) {
3889                 int active_balance = 0;
3890
3891                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3892                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3893                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3894                         return -1;
3895
3896                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3897                         return -1;
3898
3899                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3900                         return -1;
3901
3902                 /*
3903                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3904                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3905                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3906                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3907                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3908                  *
3909                  * The package power saving logic comes from
3910                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3911                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3912                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3913                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3914                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3915                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3916                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3917                  *
3918                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3919                  * will be more than one task in the source run queue and
3920                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3921                  * active balance code will not be triggered.
3922                  */
3923
3924                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3925                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3926
3927                 /*
3928                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3929                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3930                  */
3931                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3932                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3933                         all_pinned = 1;
3934                         return ld_moved;
3935                 }
3936
3937                 if (!busiest->active_balance) {
3938                         busiest->active_balance = 1;
3939                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3940                         active_balance = 1;
3941                 }
3942
3943                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3944                 /*
3945                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3946                  */
3947                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3948                 if (active_balance)
3949                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3950                 spin_lock(&this_rq->lock);
3951
3952         } else
3953                 sd->nr_balance_failed = 0;
3954
3955         update_shares_locked(this_rq, sd);
3956         return ld_moved;
3957
3958 out_balanced:
3959         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3960         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3961             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3962                 return -1;
3963         sd->nr_balance_failed = 0;
3964
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 /*
3969  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3970  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3971  */
3972 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3973 {
3974         struct sched_domain *sd;
3975         int pulled_task = 0;
3976         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3977         cpumask_var_t tmpmask;
3978
3979         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3980                 return;
3981
3982         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3983                 unsigned long interval;
3984
3985                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3986                         continue;
3987
3988                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3989                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3990                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3991                                                            sd, tmpmask);
3992
3993                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3994                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3995                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3996                 if (pulled_task)
3997                         break;
3998         }
3999         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4000                 /*
4001                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4002                  * a busy processor. So reset next_balance.
4003                  */
4004                 this_rq->next_balance = next_balance;
4005         }
4006         free_cpumask_var(tmpmask);
4007 }
4008
4009 /*
4010  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4011  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4012  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4013  * logical imbalances.
4014  *
4015  * Called with busiest_rq locked.
4016  */
4017 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4018 {
4019         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4020         struct sched_domain *sd;
4021         struct rq *target_rq;
4022
4023         /* Is there any task to move? */
4024         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4025                 return;
4026
4027         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4028
4029         /*
4030          * This condition is "impossible", if it occurs
4031          * we need to fix it. Originally reported by
4032          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4033          */
4034         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4035
4036         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4037         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4038         update_rq_clock(busiest_rq);
4039         update_rq_clock(target_rq);
4040
4041         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4042         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4043                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4044                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4045                                 break;
4046         }
4047
4048         if (likely(sd)) {
4049                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4050
4051                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4052                                   sd, CPU_IDLE))
4053                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4054                 else
4055                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4056         }
4057         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4058 }
4059
4060 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4061 static struct {
4062         atomic_t load_balancer;
4063         cpumask_var_t cpu_mask;
4064 } nohz ____cacheline_aligned = {
4065         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4066 };
4067
4068 /*
4069  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4070  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4071  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4072  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4073  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4074  * arrives...
4075  *
4076  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4077  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4078  * nohz.cpu_mask..
4079  *
4080  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4081  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4082  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4083  * there is no need for ilb owner.
4084  *
4085  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4086  * next busy scheduler_tick()
4087  */
4088 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4089 {
4090         int cpu = smp_processor_id();
4091
4092         if (stop_tick) {
4093                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4094
4095                 if (!cpu_active(cpu)) {
4096                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4097                                 return 0;
4098
4099                         /*
4100                          * If we are going offline and still the leader,
4101                          * give up!
4102                          */
4103                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4104                                 BUG();
4105
4106                         return 0;
4107                 }
4108
4109                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4110
4111                 /* time for ilb owner also to sleep */
4112                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4113                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4114                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4115                         return 0;
4116                 }
4117
4118                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4119                         /* make me the ilb owner */
4120                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4121                                 return 1;
4122                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4123                         return 1;
4124         } else {
4125                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4126                         return 0;
4127
4128                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4129
4130                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4131                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4132                                 BUG();
4133         }
4134         return 0;
4135 }
4136 #endif
4137
4138 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4139
4140 /*
4141  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4142  * and initiates a balancing operation if so.
4143  *
4144  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4145  */
4146 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4147 {
4148         int balance = 1;
4149         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4150         unsigned long interval;
4151         struct sched_domain *sd;
4152         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4153         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4154         int update_next_balance = 0;
4155         int need_serialize;
4156         cpumask_var_t tmp;
4157
4158         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4159         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4160                 return;
4161
4162         for_each_domain(cpu, sd) {
4163                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4164                         continue;
4165
4166                 interval = sd->balance_interval;
4167                 if (idle != CPU_IDLE)
4168                         interval *= sd->busy_factor;
4169
4170                 /* scale ms to jiffies */
4171                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4172                 if (unlikely(!interval))
4173                         interval = 1;
4174                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4175                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4176
4177                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4178
4179                 if (need_serialize) {
4180                         if (!spin_trylock(&balancing))
4181                                 goto out;
4182                 }
4183
4184                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4185                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4186                                 /*
4187                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4188                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4189                                  * not idle.
4190                                  */
4191                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4192                         }
4193                         sd->last_balance = jiffies;
4194                 }
4195                 if (need_serialize)
4196                         spin_unlock(&balancing);
4197 out:
4198                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4199                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4200                         update_next_balance = 1;
4201                 }
4202
4203                 /*
4204                  * Stop the load balance at this level. There is another
4205                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4206                  * actively.
4207                  */
4208                 if (!balance)
4209                         break;
4210         }
4211
4212         /*
4213          * next_balance will be updated only when there is a need.
4214          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4215          * updated.
4216          */
4217         if (likely(update_next_balance))
4218                 rq->next_balance = next_balance;
4219
4220         free_cpumask_var(tmp);
4221 }
4222
4223 /*
4224  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4225  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4226  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4227  */
4228 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4229 {
4230         int this_cpu = smp_processor_id();
4231         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4232         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4233                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4234
4235         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4236
4237 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4238         /*
4239          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4240          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4241          * stopped.
4242          */
4243         if (this_rq->idle_at_tick &&
4244             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4245                 struct rq *rq;
4246                 int balance_cpu;
4247
4248                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4249                         if (balance_cpu == this_cpu)
4250                                 continue;
4251
4252                         /*
4253                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4254                          * work being done for other cpus. Next load
4255                          * balancing owner will pick it up.
4256                          */
4257                         if (need_resched())
4258                                 break;
4259
4260                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4261
4262                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4263                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4264                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4265                 }
4266         }
4267 #endif
4268 }
4269
4270 static inline int on_null_domain(int cpu)
4271 {
4272         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4273 }
4274
4275 /*
4276  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4277  *
4278  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4279  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4280  * if the whole system is idle.
4281  */
4282 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4283 {
4284 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4285         /*
4286          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4287          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4288          * load balancer.
4289          */
4290         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4291                 rq->in_nohz_recently = 0;
4292
4293                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4294                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4295                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4296                 }
4297
4298                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4299                         /*
4300                          * simple selection for now: Nominate the
4301                          * first cpu in the nohz list to be the next
4302                          * ilb owner.
4303                          *
4304                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4305                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4306                          */
4307                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4308
4309                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4310                                 resched_cpu(ilb);
4311                 }
4312         }
4313
4314         /*
4315          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4316          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4317          */
4318         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4319             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4320                 resched_cpu(cpu);
4321                 return;
4322         }
4323
4324         /*
4325          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4326          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4327          */
4328         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4329             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4330                 return;
4331 #endif
4332         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4333         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4334             likely(!on_null_domain(cpu)))
4335                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4336 }
4337
4338 #else   /* CONFIG_SMP */
4339
4340 /*
4341  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4342  */
4343 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4344 {
4345 }
4346
4347 #endif
4348
4349 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4350
4351 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4352
4353 /*
4354  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4355  * @p in case that task is currently running.
4356  */
4357 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4358 {
4359         unsigned long flags;
4360         struct rq *rq;
4361         u64 ns = 0;
4362
4363         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4364
4365         if (task_current(rq, p)) {
4366                 u64 delta_exec;
4367
4368                 update_rq_clock(rq);
4369                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4370                 if ((s64)delta_exec > 0)
4371                         ns = delta_exec;
4372         }
4373
4374         task_rq_unlock(rq, &flags);
4375
4376         return ns;
4377 }
4378
4379 /*
4380  * Account user cpu time to a process.
4381  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4382  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4383  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4384  */
4385 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4386                        cputime_t cputime_scaled)
4387 {
4388         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4389         cputime64_t tmp;
4390
4391         /* Add user time to process. */
4392         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4393         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4394         account_group_user_time(p, cputime);
4395
4396         /* Add user time to cpustat. */
4397         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4398         if (TASK_NICE(p) > 0)
4399                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4400         else
4401                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4402         /* Account for user time used */
4403         acct_update_integrals(p);
4404 }
4405
4406 /*
4407  * Account guest cpu time to a process.
4408  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4409  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4410  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4411  */
4412 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4413                                cputime_t cputime_scaled)
4414 {
4415         cputime64_t tmp;
4416         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4417
4418         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4419
4420         /* Add guest time to process. */
4421         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4422         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4423         account_group_user_time(p, cputime);
4424         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4425
4426         /* Add guest time to cpustat. */
4427         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4428         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4429 }
4430
4431 /*
4432  * Account system cpu time to a process.
4433  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4434  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4435  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4436  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4437  */
4438 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4439                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4440 {
4441         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4442         cputime64_t tmp;
4443
4444         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4445                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4446                 return;
4447         }
4448
4449         /* Add system time to process. */
4450         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4451         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4452         account_group_system_time(p, cputime);
4453
4454         /* Add system time to cpustat. */
4455         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4456         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4457                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4458         else if (softirq_count())
4459                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4460         else
4461                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4462
4463         /* Account for system time used */
4464         acct_update_integrals(p);
4465 }
4466
4467 /*
4468  * Account for involuntary wait time.
4469  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4470  */
4471 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4472 {
4473         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4474         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4475
4476         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4477 }
4478
4479 /*
4480  * Account for idle time.
4481  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4482  */
4483 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4484 {
4485         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4486         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4487         struct rq *rq = this_rq();
4488
4489         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4490                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4491         else
4492                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4493 }
4494
4495 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4496
4497 /*
4498  * Account a single tick of cpu time.
4499  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4500  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4501  */
4502 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4503 {
4504         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4505         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4506         struct rq *rq = this_rq();
4507
4508         if (user_tick)
4509                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4510         else if (p != rq->idle)
4511                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4512                                     one_jiffy_scaled);
4513         else
4514                 account_idle_time(one_jiffy);
4515 }
4516
4517 /*
4518  * Account multiple ticks of steal time.
4519  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4520  * @ticks: number of stolen ticks
4521  */
4522 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4523 {
4524         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4525 }
4526
4527 /*
4528  * Account multiple ticks of idle time.
4529  * @ticks: number of stolen ticks
4530  */
4531 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4532 {
4533         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4534 }
4535
4536 #endif
4537
4538 /*
4539  * Use precise platform statistics if available:
4540  */
4541 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4542 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4543 {
4544         return p->utime;
4545 }
4546
4547 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4548 {
4549         return p->stime;
4550 }
4551 #else
4552 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4553 {
4554         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4555                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4556         u64 temp;
4557
4558         /*
4559          * Use CFS's precise accounting:
4560          */
4561         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4562
4563         if (total) {
4564                 temp *= utime;
4565                 do_div(temp, total);
4566         }
4567         utime = (clock_t)temp;
4568
4569         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4570         return p->prev_utime;
4571 }
4572
4573 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4574 {
4575         clock_t stime;
4576
4577         /*
4578          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4579          * the total, to make sure the total observed by userspace
4580          * grows monotonically - apps rely on that):
4581          */
4582         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4583                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4584
4585         if (stime >= 0)
4586                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4587
4588         return p->prev_stime;
4589 }
4590 #endif
4591
4592 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4593 {
4594         return p->gtime;
4595 }
4596
4597 /*
4598  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4599  * We call it with interrupts disabled.
4600  *
4601  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4602  * timeslices.
4603  */
4604 void scheduler_tick(void)
4605 {
4606         int cpu = smp_processor_id();
4607         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4608         struct task_struct *curr = rq->curr;
4609
4610         sched_clock_tick();
4611
4612         spin_lock(&rq->lock);
4613         update_rq_clock(rq);
4614         update_cpu_load(rq);
4615         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4616         spin_unlock(&rq->lock);
4617
4618 #ifdef CONFIG_SMP
4619         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4620         trigger_load_balance(rq, cpu);
4621 #endif
4622 }
4623
4624 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4625                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4626
4627 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4628 {
4629         if (in_lock_functions(addr)) {
4630                 addr = CALLER_ADDR2;
4631                 if (in_lock_functions(addr))
4632                         addr = CALLER_ADDR3;
4633         }
4634         return addr;
4635 }
4636
4637 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4638 {
4639 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4640         /*
4641          * Underflow?
4642          */
4643         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4644                 return;
4645 #endif
4646         preempt_count() += val;
4647 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4648         /*
4649          * Spinlock count overflowing soon?
4650          */
4651         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4652                                 PREEMPT_MASK - 10);
4653 #endif
4654         if (preempt_count() == val)
4655                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4656 }
4657 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4658
4659 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4660 {
4661 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4662         /*
4663          * Underflow?
4664          */
4665         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4666                 return;
4667         /*
4668          * Is the spinlock portion underflowing?
4669          */
4670         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4671                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4672                 return;
4673 #endif
4674
4675         if (preempt_count() == val)
4676                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4677         preempt_count() -= val;
4678 }
4679 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4680
4681 #endif
4682
4683 /*
4684  * Print scheduling while atomic bug:
4685  */
4686 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4687 {
4688         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4689
4690         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4691                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4692
4693         debug_show_held_locks(prev);
4694         print_modules();
4695         if (irqs_disabled())
4696                 print_irqtrace_events(prev);
4697
4698         if (regs)
4699                 show_regs(regs);
4700         else
4701                 dump_stack();
4702 }
4703
4704 /*
4705  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4706  */
4707 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4708 {
4709         /*
4710          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4711          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4712          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4713          */
4714         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4715                 __schedule_bug(prev);
4716
4717         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4718
4719         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4720 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4721         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4722                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4723                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4724         }
4725 #endif
4726 }
4727
4728 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4729 {
4730         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4731                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4732
4733                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4734                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4735
4736                 /*
4737                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4738                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4739                  * the avg_overlap on preemption.
4740                  *
4741                  * We use the average preemption runtime because that
4742                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4743                  * build up.
4744                  */
4745                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4746         }
4747         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4748 }
4749
4750 /*
4751  * Pick up the highest-prio task:
4752  */
4753 static inline struct task_struct *
4754 pick_next_task(struct rq *rq)
4755 {
4756         const struct sched_class *class;
4757         struct task_struct *p;
4758
4759         /*
4760          * Optimization: we know that if all tasks are in
4761          * the fair class we can call that function directly:
4762          */
4763         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4764                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4765                 if (likely(p))
4766                         return p;
4767         }
4768
4769         class = sched_class_highest;
4770         for ( ; ; ) {
4771                 p = class->pick_next_task(rq);
4772                 if (p)
4773                         return p;
4774                 /*
4775                  * Will never be NULL as the idle class always
4776                  * returns a non-NULL p:
4777                  */
4778                 class = class->next;
4779         }
4780 }
4781
4782 /*
4783  * schedule() is the main scheduler function.
4784  */
4785 asmlinkage void __sched schedule(void)
4786 {
4787         struct task_struct *prev, *next;
4788         unsigned long *switch_count;
4789         struct rq *rq;
4790         int cpu;
4791
4792 need_resched:
4793         preempt_disable();
4794         cpu = smp_processor_id();
4795         rq = cpu_rq(cpu);
4796         rcu_qsctr_inc(cpu);
4797         prev = rq->curr;
4798         switch_count = &prev->nivcsw;
4799
4800         release_kernel_lock(prev);
4801 need_resched_nonpreemptible:
4802
4803         schedule_debug(prev);
4804
4805         if (sched_feat(HRTICK))
4806                 hrtick_clear(rq);
4807
4808         spin_lock_irq(&rq->lock);
4809         update_rq_clock(rq);
4810         clear_tsk_need_resched(prev);
4811
4812         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4813                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4814                         prev->state = TASK_RUNNING;
4815                 else
4816                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4817                 switch_count = &prev->nvcsw;
4818         }
4819
4820 #ifdef CONFIG_SMP
4821         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4822                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4823 #endif
4824
4825         if (unlikely(!rq->nr_running))
4826                 idle_balance(cpu, rq);
4827
4828         put_prev_task(rq, prev);
4829         next = pick_next_task(rq);
4830
4831         if (likely(prev != next)) {
4832                 sched_info_switch(prev, next);
4833
4834                 rq->nr_switches++;
4835                 rq->curr = next;
4836                 ++*switch_count;
4837
4838                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4839                 /*
4840                  * the context switch might have flipped the stack from under
4841                  * us, hence refresh the local variables.
4842                  */
4843                 cpu = smp_processor_id();
4844                 rq = cpu_rq(cpu);
4845         } else
4846                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4847
4848         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4849                 goto need_resched_nonpreemptible;
4850
4851         preempt_enable_no_resched();
4852         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4853                 goto need_resched;
4854 }
4855 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4856
4857 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4858 /*
4859  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4860  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4861  * occur there and call schedule directly.
4862  */
4863 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4864 {
4865         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4866
4867         /*
4868          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4869          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4870          */
4871         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4872                 return;
4873
4874         do {
4875                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4876                 schedule();
4877                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4878
4879                 /*
4880                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4881                  * between schedule and now.
4882                  */
4883                 barrier();
4884         } while (need_resched());
4885 }
4886 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4887
4888 /*
4889  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4890  * off of irq context.
4891  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4892  * protect us against recursive calling from irq.
4893  */
4894 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4895 {
4896         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4897
4898         /* Catch callers which need to be fixed */
4899         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4900
4901         do {
4902                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4903                 local_irq_enable();
4904                 schedule();
4905                 local_irq_disable();
4906                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4907
4908                 /*
4909                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4910                  * between schedule and now.
4911                  */
4912                 barrier();
4913         } while (need_resched());
4914 }
4915
4916 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4917
4918 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4919                           void *key)
4920 {
4921         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4922 }
4923 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4924
4925 /*
4926  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4927  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4928  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4929  *
4930  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4931  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4932  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4933  */
4934 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4935                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4936 {
4937         wait_queue_t *curr, *next;
4938
4939         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4940                 unsigned flags = curr->flags;
4941
4942                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4943                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4944                         break;
4945         }
4946 }
4947
4948 /**
4949  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4950  * @q: the waitqueue
4951  * @mode: which threads
4952  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4953  * @key: is directly passed to the wakeup function
4954  */
4955 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4956                         int nr_exclusive, void *key)
4957 {
4958         unsigned long flags;
4959
4960         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4961         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4962         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4963 }
4964 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4965
4966 /*
4967  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4968  */
4969 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4970 {
4971         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4972 }
4973
4974 /**
4975  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4976  * @q: the waitqueue
4977  * @mode: which threads
4978  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4979  *
4980  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4981  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4982  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4983  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4984  *
4985  * On UP it can prevent extra preemption.
4986  */
4987 void
4988 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4989 {
4990         unsigned long flags;
4991         int sync = 1;
4992
4993         if (unlikely(!q))
4994                 return;
4995
4996         if (unlikely(!nr_exclusive))
4997                 sync = 0;
4998
4999         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5000         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
5001         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5002 }
5003 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5004
5005 /**
5006  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5007  * @x:  holds the state of this particular completion
5008  *
5009  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5010  * awakened in the same order in which they were queued.
5011  *
5012  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5013  */
5014 void complete(struct completion *x)
5015 {
5016         unsigned long flags;
5017
5018         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5019         x->done++;
5020         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5021         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5022 }
5023 EXPORT_SYMBOL(complete);
5024
5025 /**
5026  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5027  * @x:  holds the state of this particular completion
5028  *
5029  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5030  */
5031 void complete_all(struct completion *x)
5032 {
5033         unsigned long flags;
5034
5035         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5036         x->done += UINT_MAX/2;
5037         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5038         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5039 }
5040 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5041
5042 static inline long __sched
5043 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5044 {
5045         if (!x->done) {
5046                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5047
5048                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5049                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5050                 do {
5051                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5052                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5053                                 break;
5054                         }
5055                         __set_current_state(state);
5056                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5057                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5058                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5059                 } while (!x->done && timeout);
5060                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5061                 if (!x->done)
5062                         return timeout;
5063         }
5064         x->done--;
5065         return timeout ?: 1;
5066 }
5067
5068 static long __sched
5069 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5070 {
5071         might_sleep();
5072
5073         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5074         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5075         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5076         return timeout;
5077 }
5078
5079 /**
5080  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5081  * @x:  holds the state of this particular completion
5082  *
5083  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5084  * interruptible and there is no timeout.
5085  *
5086  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5087  * and interrupt capability. Also see complete().
5088  */
5089 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5090 {
5091         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5092 }
5093 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5094
5095 /**
5096  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5097  * @x:  holds the state of this particular completion
5098  * @timeout:  timeout value in jiffies
5099  *
5100  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5101  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5102  * interruptible.
5103  */
5104 unsigned long __sched
5105 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5106 {
5107         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5108 }
5109 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5110
5111 /**
5112  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5113  * @x:  holds the state of this particular completion
5114  *
5115  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5116  * interruptible.
5117  */
5118 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5119 {
5120         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5121         if (t == -ERESTARTSYS)
5122                 return t;
5123         return 0;
5124 }
5125 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5126
5127 /**
5128  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5129  * @x:  holds the state of this particular completion
5130  * @timeout:  timeout value in jiffies
5131  *
5132  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5133  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5134  */
5135 unsigned long __sched
5136 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5137                                           unsigned long timeout)
5138 {
5139         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5140 }
5141 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5142
5143 /**
5144  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5145  * @x:  holds the state of this particular completion
5146  *
5147  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5148  * interrupted by a kill signal.
5149  */
5150 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5151 {
5152         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5153         if (t == -ERESTARTSYS)
5154                 return t;
5155         return 0;
5156 }
5157 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5158
5159 /**
5160  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5161  *      @x:     completion structure
5162  *
5163  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5164  *               1 if a decrement succeeded.
5165  *
5166  *      If a completion is being used as a counting completion,
5167  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5168  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5169  *      is protecting is not available.
5170  */
5171 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5172 {
5173         int ret = 1;
5174
5175         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5176         if (!x->done)
5177                 ret = 0;
5178         else
5179                 x->done--;
5180         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5181         return ret;
5182 }
5183 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5184
5185 /**
5186  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5187  *      @x:     completion structure
5188  *
5189  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5190  *               1 if there are no waiters.
5191  *
5192  */
5193 bool completion_done(struct completion *x)
5194 {
5195         int ret = 1;
5196
5197         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5198         if (!x->done)
5199                 ret = 0;
5200         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5201         return ret;
5202 }
5203 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5204
5205 static long __sched
5206 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5207 {
5208         unsigned long flags;
5209         wait_queue_t wait;
5210
5211         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5212
5213         __set_current_state(state);
5214
5215         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5216         __add_wait_queue(q, &wait);
5217         spin_unlock(&q->lock);
5218         timeout = schedule_timeout(timeout);
5219         spin_lock_irq(&q->lock);
5220         __remove_wait_queue(q, &wait);
5221         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5222
5223         return timeout;
5224 }
5225
5226 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5227 {
5228         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5229 }
5230 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5231
5232 long __sched
5233 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5234 {
5235         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5236 }
5237 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5238
5239 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5240 {
5241         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5242 }
5243 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5244
5245 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5246 {
5247         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5248 }
5249 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5250
5251 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5252
5253 /*
5254  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5255  * @p: task
5256  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5257  *
5258  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5259  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5260  *
5261  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5262  */
5263 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5264 {
5265         unsigned long flags;
5266         int oldprio, on_rq, running;
5267         struct rq *rq;
5268         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5269
5270         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5271
5272         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5273         update_rq_clock(rq);
5274
5275         oldprio = p->prio;
5276         on_rq = p->se.on_rq;
5277         running = task_current(rq, p);
5278         if (on_rq)
5279                 dequeue_task(rq, p, 0);
5280         if (running)
5281                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5282
5283         if (rt_prio(prio))
5284                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5285         else
5286                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5287
5288         p->prio = prio;
5289
5290         if (running)
5291                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5292         if (on_rq) {
5293                 enqueue_task(rq, p, 0);
5294
5295                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5296         }
5297         task_rq_unlock(rq, &flags);
5298 }
5299
5300 #endif
5301
5302 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5303 {
5304         int old_prio, delta, on_rq;
5305         unsigned long flags;
5306         struct rq *rq;
5307
5308         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5309                 return;
5310         /*
5311          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5312          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5313          */
5314         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5315         update_rq_clock(rq);
5316         /*
5317          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5318          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5319          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5320          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5321          */
5322         if (task_has_rt_policy(p)) {
5323                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5324                 goto out_unlock;
5325         }
5326         on_rq = p->se.on_rq;
5327         if (on_rq)
5328                 dequeue_task(rq, p, 0);
5329
5330         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5331         set_load_weight(p);
5332         old_prio = p->prio;
5333         p->prio = effective_prio(p);
5334         delta = p->prio - old_prio;
5335
5336         if (on_rq) {
5337                 enqueue_task(rq, p, 0);
5338                 /*
5339                  * If the task increased its priority or is running and
5340                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5341                  */
5342                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5343                         resched_task(rq->curr);
5344         }
5345 out_unlock:
5346         task_rq_unlock(rq, &flags);
5347 }
5348 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5349
5350 /*
5351  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5352  * @p: task
5353  * @nice: nice value
5354  */
5355 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5356 {
5357         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5358         int nice_rlim = 20 - nice;
5359
5360         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5361                 capable(CAP_SYS_NICE));
5362 }
5363
5364 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5365
5366 /*
5367  * sys_nice - change the priority of the current process.
5368  * @increment: priority increment
5369  *
5370  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5371  * does similar things.
5372  */
5373 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5374 {
5375         long nice, retval;
5376
5377         /*
5378          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5379          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5380          * and we have a single winner.
5381          */
5382         if (increment < -40)
5383                 increment = -40;
5384         if (increment > 40)
5385                 increment = 40;
5386
5387         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5388         if (nice < -20)
5389                 nice = -20;
5390         if (nice > 19)
5391                 nice = 19;
5392
5393         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5394                 return -EPERM;
5395
5396         retval = security_task_setnice(current, nice);
5397         if (retval)
5398                 return retval;
5399
5400         set_user_nice(current, nice);
5401         return 0;
5402 }
5403
5404 #endif
5405
5406 /**
5407  * task_prio - return the priority value of a given task.
5408  * @p: the task in question.
5409  *
5410  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5411  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5412  * around 0, value goes from -16 to +15.
5413  */
5414 int task_prio(const struct task_struct *p)
5415 {
5416         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5417 }
5418
5419 /**
5420  * task_nice - return the nice value of a given task.
5421  * @p: the task in question.
5422  */
5423 int task_nice(const struct task_struct *p)
5424 {
5425         return TASK_NICE(p);
5426 }
5427 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5428
5429 /**
5430  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5431  * @cpu: the processor in question.
5432  */
5433 int idle_cpu(int cpu)
5434 {
5435         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5436 }
5437
5438 /**
5439  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5440  * @cpu: the processor in question.
5441  */
5442 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5443 {
5444         return cpu_rq(cpu)->idle;
5445 }
5446
5447 /**
5448  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5449  * @pid: the pid in question.
5450  */
5451 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5452 {
5453         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5454 }
5455
5456 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5457 static void
5458 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5459 {
5460         BUG_ON(p->se.on_rq);
5461
5462         p->policy = policy;
5463         switch (p->policy) {
5464         case SCHED_NORMAL:
5465         case SCHED_BATCH:
5466         case SCHED_IDLE:
5467                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5468                 break;
5469         case SCHED_FIFO:
5470         case SCHED_RR:
5471                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5472                 break;
5473         }
5474
5475         p->rt_priority = prio;
5476         p->normal_prio = normal_prio(p);
5477         /* we are holding p->pi_lock already */
5478         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5479         set_load_weight(p);
5480 }
5481
5482 /*
5483  * check the target process has a UID that matches the current process's
5484  */
5485 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5486 {
5487         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5488         bool match;
5489
5490         rcu_read_lock();
5491         pcred = __task_cred(p);
5492         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5493                  cred->euid == pcred->uid);
5494         rcu_read_unlock();
5495         return match;
5496 }
5497
5498 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5499                                 struct sched_param *param, bool user)
5500 {
5501         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5502         unsigned long flags;
5503         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5504         struct rq *rq;
5505
5506         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5507         BUG_ON(in_interrupt());
5508 recheck:
5509         /* double check policy once rq lock held */
5510         if (policy < 0)
5511                 policy = oldpolicy = p->policy;
5512         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5513                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5514                         policy != SCHED_IDLE)
5515                 return -EINVAL;
5516         /*
5517          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5518          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5519          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5520          */
5521         if (param->sched_priority < 0 ||
5522             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5523             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5524                 return -EINVAL;
5525         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5526                 return -EINVAL;
5527
5528         /*
5529          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5530          */
5531         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5532                 if (rt_policy(policy)) {
5533                         unsigned long rlim_rtprio;
5534
5535                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5536                                 return -ESRCH;
5537                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5538                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5539
5540                         /* can't set/change the rt policy */
5541                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5542                                 return -EPERM;
5543
5544                         /* can't increase priority */
5545                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5546                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5547                                 return -EPERM;
5548                 }
5549                 /*
5550                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5551                  * move out of SCHED_IDLE either:
5552                  */
5553                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5554                         return -EPERM;
5555
5556                 /* can't change other user's priorities */
5557                 if (!check_same_owner(p))
5558                         return -EPERM;
5559         }
5560
5561         if (user) {
5562 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5563                 /*
5564                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5565                  * assigned.
5566                  */
5567                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5568                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5569                         return -EPERM;
5570 #endif
5571
5572                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5573                 if (retval)
5574                         return retval;
5575         }
5576
5577         /*
5578          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5579          * changing the priority of the task:
5580          */
5581         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5582         /*
5583          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5584          * runqueue lock must be held.
5585          */
5586         rq = __task_rq_lock(p);
5587         /* recheck policy now with rq lock held */
5588         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5589                 policy = oldpolicy = -1;
5590                 __task_rq_unlock(rq);
5591                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5592                 goto recheck;
5593         }
5594         update_rq_clock(rq);
5595         on_rq = p->se.on_rq;
5596         running = task_current(rq, p);
5597         if (on_rq)
5598                 deactivate_task(rq, p, 0);
5599         if (running)
5600                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5601
5602         oldprio = p->prio;
5603         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5604
5605         if (running)
5606                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5607         if (on_rq) {
5608                 activate_task(rq, p, 0);
5609
5610                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5611         }
5612         __task_rq_unlock(rq);
5613         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5614
5615         rt_mutex_adjust_pi(p);
5616
5617         return 0;
5618 }
5619
5620 /**
5621  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5622  * @p: the task in question.
5623  * @policy: new policy.
5624  * @param: structure containing the new RT priority.
5625  *
5626  * NOTE that the task may be already dead.
5627  */
5628 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5629                        struct sched_param *param)
5630 {
5631         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5632 }
5633 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5634
5635 /**
5636  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5637  * @p: the task in question.
5638  * @policy: new policy.
5639  * @param: structure containing the new RT priority.
5640  *
5641  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5642  * current context has permission.  For example, this is needed in
5643  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5644  * but our caller might not have that capability.
5645  */
5646 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5647                                struct sched_param *param)
5648 {
5649         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5650 }
5651
5652 static int
5653 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5654 {
5655         struct sched_param lparam;
5656         struct task_struct *p;
5657         int retval;
5658
5659         if (!param || pid < 0)
5660                 return -EINVAL;
5661         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5662                 return -EFAULT;
5663
5664         rcu_read_lock();
5665         retval = -ESRCH;
5666         p = find_process_by_pid(pid);
5667         if (p != NULL)
5668                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5669         rcu_read_unlock();
5670
5671         return retval;
5672 }
5673
5674 /**
5675  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5676  * @pid: the pid in question.
5677  * @policy: new policy.
5678  * @param: structure containing the new RT priority.
5679  */
5680 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5681                 struct sched_param __user *, param)
5682 {
5683         /* negative values for policy are not valid */
5684         if (policy < 0)
5685                 return -EINVAL;
5686
5687         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5688 }
5689
5690 /**
5691  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5692  * @pid: the pid in question.
5693  * @param: structure containing the new RT priority.
5694  */
5695 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5696 {
5697         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5698 }
5699
5700 /**
5701  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5702  * @pid: the pid in question.
5703  */
5704 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5705 {
5706         struct task_struct *p;
5707         int retval;
5708
5709         if (pid < 0)
5710                 return -EINVAL;
5711
5712         retval = -ESRCH;
5713         read_lock(&tasklist_lock);
5714         p = find_process_by_pid(pid);
5715         if (p) {
5716                 retval = security_task_getscheduler(p);
5717                 if (!retval)
5718                         retval = p->policy;
5719         }
5720         read_unlock(&tasklist_lock);
5721         return retval;
5722 }
5723
5724 /**
5725  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5726  * @pid: the pid in question.
5727  * @param: structure containing the RT priority.
5728  */
5729 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5730 {
5731         struct sched_param lp;
5732         struct task_struct *p;
5733         int retval;
5734
5735         if (!param || pid < 0)
5736                 return -EINVAL;
5737
5738         read_lock(&tasklist_lock);
5739         p = find_process_by_pid(pid);
5740         retval = -ESRCH;
5741         if (!p)
5742                 goto out_unlock;
5743
5744         retval = security_task_getscheduler(p);
5745         if (retval)
5746                 goto out_unlock;
5747
5748         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5749         read_unlock(&tasklist_lock);
5750
5751         /*
5752          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5753          */
5754         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5755
5756         return retval;
5757
5758 out_unlock:
5759         read_unlock(&tasklist_lock);
5760         return retval;
5761 }
5762
5763 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5764 {
5765         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5766         struct task_struct *p;
5767         int retval;
5768
5769         get_online_cpus();
5770         read_lock(&tasklist_lock);
5771
5772         p = find_process_by_pid(pid);
5773         if (!p) {
5774                 read_unlock(&tasklist_lock);
5775                 put_online_cpus();
5776                 return -ESRCH;
5777         }
5778
5779         /*
5780          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5781          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5782          * usage count and then drop tasklist_lock.
5783          */
5784         get_task_struct(p);
5785         read_unlock(&tasklist_lock);
5786
5787         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5788                 retval = -ENOMEM;
5789                 goto out_put_task;
5790         }
5791         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5792                 retval = -ENOMEM;
5793                 goto out_free_cpus_allowed;
5794         }
5795         retval = -EPERM;
5796         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5797                 goto out_unlock;
5798
5799         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5800         if (retval)
5801                 goto out_unlock;
5802
5803         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5804         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5805  again:
5806         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5807
5808         if (!retval) {
5809                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5810                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5811                         /*
5812                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5813                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5814                          * cpuset's cpus_allowed
5815                          */
5816                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5817                         goto again;
5818                 }
5819         }
5820 out_unlock:
5821         free_cpumask_var(new_mask);
5822 out_free_cpus_allowed:
5823         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5824 out_put_task:
5825         put_task_struct(p);
5826         put_online_cpus();
5827         return retval;
5828 }
5829
5830 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5831                              struct cpumask *new_mask)
5832 {
5833         if (len < cpumask_size())
5834                 cpumask_clear(new_mask);
5835         else if (len > cpumask_size())
5836                 len = cpumask_size();
5837
5838         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5839 }
5840
5841 /**
5842  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5843  * @pid: pid of the process
5844  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5845  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5846  */
5847 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5848                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5849 {
5850         cpumask_var_t new_mask;
5851         int retval;
5852
5853         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5854                 return -ENOMEM;
5855
5856         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5857         if (retval == 0)
5858                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5859         free_cpumask_var(new_mask);
5860         return retval;
5861 }
5862
5863 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5864 {
5865         struct task_struct *p;
5866         int retval;
5867
5868         get_online_cpus();
5869         read_lock(&tasklist_lock);
5870
5871         retval = -ESRCH;
5872         p = find_process_by_pid(pid);
5873         if (!p)
5874                 goto out_unlock;
5875
5876         retval = security_task_getscheduler(p);
5877         if (retval)
5878                 goto out_unlock;
5879
5880         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5881
5882 out_unlock:
5883         read_unlock(&tasklist_lock);
5884         put_online_cpus();
5885
5886         return retval;
5887 }
5888
5889 /**
5890  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5891  * @pid: pid of the process
5892  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5893  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5894  */
5895 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5896                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5897 {
5898         int ret;
5899         cpumask_var_t mask;
5900
5901         if (len < cpumask_size())
5902                 return -EINVAL;
5903
5904         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5905                 return -ENOMEM;
5906
5907         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5908         if (ret == 0) {
5909                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5910                         ret = -EFAULT;
5911                 else
5912                         ret = cpumask_size();
5913         }
5914         free_cpumask_var(mask);
5915
5916         return ret;
5917 }
5918
5919 /**
5920  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5921  *
5922  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5923  * other threads running on this CPU then this function will return.
5924  */
5925 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5926 {
5927         struct rq *rq = this_rq_lock();
5928
5929         schedstat_inc(rq, yld_count);
5930         current->sched_class->yield_task(rq);
5931
5932         /*
5933          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5934          * no need to preempt or enable interrupts:
5935          */
5936         __release(rq->lock);
5937         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5938         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5939         preempt_enable_no_resched();
5940
5941         schedule();
5942
5943         return 0;
5944 }
5945
5946 static void __cond_resched(void)
5947 {
5948 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5949         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5950 #endif
5951         /*
5952          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5953          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5954          * cond_resched() call.
5955          */
5956         do {
5957                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5958                 schedule();
5959                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5960         } while (need_resched());
5961 }
5962
5963 int __sched _cond_resched(void)
5964 {
5965         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5966                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5967                 __cond_resched();
5968                 return 1;
5969         }
5970         return 0;
5971 }
5972 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5973
5974 /*
5975  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5976  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5977  *
5978  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5979  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5980  * spin_unlock(), once by hand).
5981  */
5982 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5983 {
5984         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5985         int ret = 0;
5986
5987         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5988                 spin_unlock(lock);
5989                 if (resched && need_resched())
5990                         __cond_resched();
5991                 else
5992                         cpu_relax();
5993                 ret = 1;
5994                 spin_lock(lock);
5995         }
5996         return ret;
5997 }
5998 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5999
6000 int __sched cond_resched_softirq(void)
6001 {
6002         BUG_ON(!in_softirq());
6003
6004         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6005                 local_bh_enable();
6006                 __cond_resched();
6007                 local_bh_disable();
6008                 return 1;
6009         }
6010         return 0;
6011 }
6012 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6013
6014 /**
6015  * yield - yield the current processor to other threads.
6016  *
6017  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6018  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6019  */
6020 void __sched yield(void)
6021 {
6022         set_current_state(TASK_RUNNING);
6023         sys_sched_yield();
6024 }
6025 EXPORT_SYMBOL(yield);
6026
6027 /*
6028  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6029  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6030  *
6031  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6032  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6033  */
6034 void __sched io_schedule(void)
6035 {
6036         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6037
6038         delayacct_blkio_start();
6039         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6040         schedule();
6041         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6042         delayacct_blkio_end();
6043 }
6044 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6045
6046 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6047 {
6048         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6049         long ret;
6050
6051         delayacct_blkio_start();
6052         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6053         ret = schedule_timeout(timeout);
6054         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6055         delayacct_blkio_end();
6056         return ret;
6057 }
6058
6059 /**
6060  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6061  * @policy: scheduling class.
6062  *
6063  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6064  * by a given scheduling class.
6065  */
6066 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6067 {
6068         int ret = -EINVAL;
6069
6070         switch (policy) {
6071         case SCHED_FIFO:
6072         case SCHED_RR:
6073                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6074                 break;
6075         case SCHED_NORMAL:
6076         case SCHED_BATCH:
6077         case SCHED_IDLE:
6078                 ret = 0;
6079                 break;
6080         }
6081         return ret;
6082 }
6083
6084 /**
6085  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6086  * @policy: scheduling class.
6087  *
6088  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6089  * by a given scheduling class.
6090  */
6091 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6092 {
6093         int ret = -EINVAL;
6094
6095         switch (policy) {
6096         case SCHED_FIFO:
6097         case SCHED_RR:
6098                 ret = 1;
6099                 break;
6100         case SCHED_NORMAL:
6101         case SCHED_BATCH:
6102         case SCHED_IDLE:
6103                 ret = 0;
6104         }
6105         return ret;
6106 }
6107
6108 /**
6109  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6110  * @pid: pid of the process.
6111  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6112  *
6113  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6114  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6115  */
6116 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6117                 struct timespec __user *, interval)
6118 {
6119         struct task_struct *p;
6120         unsigned int time_slice;
6121         int retval;
6122         struct timespec t;
6123
6124         if (pid < 0)
6125                 return -EINVAL;
6126
6127         retval = -ESRCH;
6128         read_lock(&tasklist_lock);
6129         p = find_process_by_pid(pid);
6130         if (!p)
6131                 goto out_unlock;
6132
6133         retval = security_task_getscheduler(p);
6134         if (retval)
6135                 goto out_unlock;
6136
6137         /*
6138          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6139          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6140          */
6141         time_slice = 0;
6142         if (p->policy == SCHED_RR) {
6143                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6144         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6145                 struct sched_entity *se = &p->se;
6146                 unsigned long flags;
6147                 struct rq *rq;
6148
6149                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6150                 if (rq->cfs.load.weight)
6151                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6152                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6153         }
6154         read_unlock(&tasklist_lock);
6155         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6156         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6157         return retval;
6158
6159 out_unlock:
6160         read_unlock(&tasklist_lock);
6161         return retval;
6162 }
6163
6164 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6165
6166 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6167 {
6168         unsigned long free = 0;
6169         unsigned state;
6170
6171         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6172         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6173                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6174 #if BITS_PER_LONG == 32
6175         if (state == TASK_RUNNING)
6176                 printk(KERN_CONT " running  ");
6177         else
6178                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6179 #else
6180         if (state == TASK_RUNNING)
6181                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6182         else
6183                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6184 #endif
6185 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6186         {
6187                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6188                 while (!*n)
6189                         n++;
6190                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6191         }
6192 #endif
6193         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6194                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6195
6196         show_stack(p, NULL);
6197 }
6198
6199 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6200 {
6201         struct task_struct *g, *p;
6202
6203 #if BITS_PER_LONG == 32
6204         printk(KERN_INFO
6205                 "  task                PC stack   pid father\n");
6206 #else
6207         printk(KERN_INFO
6208                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6209 #endif
6210         read_lock(&tasklist_lock);
6211         do_each_thread(g, p) {
6212                 /*
6213                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6214                  * console might take alot of time:
6215                  */
6216                 touch_nmi_watchdog();
6217                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6218                         sched_show_task(p);
6219         } while_each_thread(g, p);
6220
6221         touch_all_softlockup_watchdogs();
6222
6223 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6224         sysrq_sched_debug_show();
6225 #endif
6226         read_unlock(&tasklist_lock);
6227         /*
6228          * Only show locks if all tasks are dumped:
6229          */
6230         if (state_filter == -1)
6231                 debug_show_all_locks();
6232 }
6233
6234 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6235 {
6236         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6237 }
6238
6239 /**
6240  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6241  * @idle: task in question
6242  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6243  *
6244  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6245  * flag, to make booting more robust.
6246  */
6247 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6248 {
6249         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6250         unsigned long flags;
6251
6252         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6253
6254         __sched_fork(idle);
6255         idle->se.exec_start = sched_clock();
6256
6257         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6258         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6259         __set_task_cpu(idle, cpu);
6260
6261         rq->curr = rq->idle = idle;
6262 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6263         idle->oncpu = 1;
6264 #endif
6265         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6266
6267         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6268 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6269         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6270 #else
6271         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6272 #endif
6273         /*
6274          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6275          */
6276         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6277         ftrace_graph_init_task(idle);
6278 }
6279
6280 /*
6281  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6282  * indicates which cpus entered this state. This is used
6283  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6284  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6285  * always be CPU_BITS_NONE.
6286  */
6287 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6288
6289 /*
6290  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6291  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6292  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6293  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6294  * number of CPUs.
6295  *
6296  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6297  */
6298 static inline void sched_init_granularity(void)
6299 {
6300         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6301         const unsigned long limit = 200000000;
6302
6303         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6304         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6305                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6306
6307         sysctl_sched_latency *= factor;
6308         if (sysctl_sched_latency > limit)
6309                 sysctl_sched_latency = limit;
6310
6311         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6312
6313         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6314 }
6315
6316 #ifdef CONFIG_SMP
6317 /*
6318  * This is how migration works:
6319  *
6320  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6321  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6322  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6323  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6324  *    thread off the CPU)
6325  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6326  *    task is still in the wrong runqueue.
6327  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6328  *    it and puts it into the right queue.
6329  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6330  * 7) we wake up and the migration is done.
6331  */
6332
6333 /*
6334  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6335  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6336  * is removed from the allowed bitmask.
6337  *
6338  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6339  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6340  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6341  */
6342 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6343 {
6344         struct migration_req req;
6345         unsigned long flags;
6346         struct rq *rq;
6347         int ret = 0;
6348
6349         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6350         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6351                 ret = -EINVAL;
6352                 goto out;
6353         }
6354
6355         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6356                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6357                 ret = -EINVAL;
6358                 goto out;
6359         }
6360
6361         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6362                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6363         else {
6364                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6365                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6366         }
6367
6368         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6369         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6370                 goto out;
6371
6372         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6373                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6374                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6375                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6376                 wait_for_completion(&req.done);
6377                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6378                 return 0;
6379         }
6380 out:
6381         task_rq_unlock(rq, &flags);
6382
6383         return ret;
6384 }
6385 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6386
6387 /*
6388  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6389  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6390  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6391  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6392  *
6393  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6394  * as the task is no longer on this CPU.
6395  *
6396  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6397  */
6398 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6399 {
6400         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6401         int ret = 0, on_rq;
6402
6403         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6404                 return ret;
6405
6406         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6407         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6408
6409         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6410         /* Already moved. */
6411         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6412                 goto done;
6413         /* Affinity changed (again). */
6414         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6415                 goto fail;
6416
6417         on_rq = p->se.on_rq;
6418         if (on_rq)
6419                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6420
6421         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6422         if (on_rq) {
6423                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6424                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6425         }
6426 done:
6427         ret = 1;
6428 fail:
6429         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6430         return ret;
6431 }
6432
6433 /*
6434  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6435  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6436  * another runqueue.
6437  */
6438 static int migration_thread(void *data)
6439 {
6440         int cpu = (long)data;
6441         struct rq *rq;
6442
6443         rq = cpu_rq(cpu);
6444         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6445
6446         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6447         while (!kthread_should_stop()) {
6448                 struct migration_req *req;
6449                 struct list_head *head;
6450
6451                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6452
6453                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6454                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6455                         goto wait_to_die;
6456                 }
6457
6458                 if (rq->active_balance) {
6459                         active_load_balance(rq, cpu);
6460                         rq->active_balance = 0;
6461                 }
6462
6463                 head = &rq->migration_queue;
6464
6465                 if (list_empty(head)) {
6466                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6467                         schedule();
6468                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6469                         continue;
6470                 }
6471                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6472                 list_del_init(head->next);
6473
6474                 spin_unlock(&rq->lock);
6475                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6476                 local_irq_enable();
6477
6478                 complete(&req->done);
6479         }
6480         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6481         return 0;
6482
6483 wait_to_die:
6484         /* Wait for kthread_stop */
6485         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6486         while (!kthread_should_stop()) {
6487                 schedule();
6488                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6489         }
6490         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6491         return 0;
6492 }
6493
6494 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6495
6496 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6497 {
6498         int ret;
6499
6500         local_irq_disable();
6501         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6502         local_irq_enable();
6503         return ret;
6504 }
6505
6506 /*
6507  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6508  */
6509 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6510 {
6511         int dest_cpu;
6512         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6513
6514 again:
6515         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6516         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6517                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6518                         goto move;
6519
6520         /* Any allowed, online CPU? */
6521         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6522         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6523                 goto move;
6524
6525         /* No more Mr. Nice Guy. */
6526         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6527                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6528                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6529
6530                 /*
6531                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6532                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6533                  * leave kernel.
6534                  */
6535                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6536                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6537                                "longer affine to cpu%d\n",
6538                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6539                 }
6540         }
6541
6542 move:
6543         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6544         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6545                 goto again;
6546 }
6547
6548 /*
6549  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6550  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6551  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6552  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6553  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6554  */
6555 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6556 {
6557         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6558         unsigned long flags;
6559
6560         local_irq_save(flags);
6561         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6562         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6563         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6564         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6565         local_irq_restore(flags);
6566 }
6567
6568 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6569 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6570 {
6571         struct task_struct *p, *t;
6572
6573         read_lock(&tasklist_lock);
6574
6575         do_each_thread(t, p) {
6576                 if (p == current)
6577                         continue;
6578
6579                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6580                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6581         } while_each_thread(t, p);
6582
6583         read_unlock(&tasklist_lock);
6584 }
6585
6586 /*
6587  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6588  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6589  * Used by CPU offline code.
6590  */
6591 void sched_idle_next(void)
6592 {
6593         int this_cpu = smp_processor_id();
6594         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6595         struct task_struct *p = rq->idle;
6596         unsigned long flags;
6597
6598         /* cpu has to be offline */
6599         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6600
6601         /*
6602          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6603          * and interrupts disabled on the current cpu.
6604          */
6605         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6606
6607         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6608
6609         update_rq_clock(rq);
6610         activate_task(rq, p, 0);
6611
6612         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6613 }
6614
6615 /*
6616  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6617  * offline.
6618  */
6619 void idle_task_exit(void)
6620 {
6621         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6622
6623         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6624
6625         if (mm != &init_mm)
6626                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6627         mmdrop(mm);
6628 }
6629
6630 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6631 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6632 {
6633         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6634
6635         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6636         BUG_ON(!p->exit_state);
6637
6638         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6639         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6640
6641         get_task_struct(p);
6642
6643         /*
6644          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6645          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6646          * fine.
6647          */
6648         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6649         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6650         spin_lock_irq(&rq->lock);
6651
6652         put_task_struct(p);
6653 }
6654
6655 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6656 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6657 {
6658         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6659         struct task_struct *next;
6660
6661         for ( ; ; ) {
6662                 if (!rq->nr_running)
6663                         break;
6664                 update_rq_clock(rq);
6665                 next = pick_next_task(rq);
6666                 if (!next)
6667                         break;
6668                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6669                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6670
6671         }
6672 }
6673 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6674
6675 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6676
6677 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6678         {
6679                 .procname       = "sched_domain",
6680                 .mode           = 0555,
6681         },
6682         {0, },
6683 };
6684
6685 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6686         {
6687                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6688                 .procname       = "kernel",
6689                 .mode           = 0555,
6690                 .child          = sd_ctl_dir,
6691         },
6692         {0, },
6693 };
6694
6695 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6696 {
6697         struct ctl_table *entry =
6698                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6699
6700         return entry;
6701 }
6702
6703 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6704 {
6705         struct ctl_table *entry;
6706
6707         /*
6708          * In the intermediate directories, both the child directory and
6709          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6710          * will always be set. In the lowest directory the names are
6711          * static strings and all have proc handlers.
6712          */
6713         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6714                 if (entry->child)
6715                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6716                 if (entry->proc_handler == NULL)
6717                         kfree(entry->procname);
6718         }
6719
6720         kfree(*tablep);
6721         *tablep = NULL;
6722 }
6723
6724 static void
6725 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6726                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6727                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6728 {
6729         entry->procname = procname;
6730         entry->data = data;
6731         entry->maxlen = maxlen;
6732         entry->mode = mode;
6733         entry->proc_handler = proc_handler;
6734 }
6735
6736 static struct ctl_table *
6737 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6738 {
6739         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6740
6741         if (table == NULL)
6742                 return NULL;
6743
6744         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6745                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6746         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6747                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6748         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6749                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6750         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6751                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6752         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6753                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6754         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6755                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6756         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6757                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6758         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6759                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6760         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6761                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6762         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6763                 &sd->cache_nice_tries,
6764                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6765         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6766                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6767         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6768                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6769         /* &table[12] is terminator */
6770
6771         return table;
6772 }
6773
6774 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6775 {
6776         struct ctl_table *entry, *table;
6777         struct sched_domain *sd;
6778         int domain_num = 0, i;
6779         char buf[32];
6780
6781         for_each_domain(cpu, sd)
6782                 domain_num++;
6783         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6784         if (table == NULL)
6785                 return NULL;
6786
6787         i = 0;
6788         for_each_domain(cpu, sd) {
6789                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6790                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6791                 entry->mode = 0555;
6792                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6793                 entry++;
6794                 i++;
6795         }
6796         return table;
6797 }
6798
6799 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6800 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6801 {
6802         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6803         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6804         char buf[32];
6805
6806         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6807         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6808
6809         if (entry == NULL)
6810                 return;
6811
6812         for_each_online_cpu(i) {
6813                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6814                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6815                 entry->mode = 0555;
6816                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6817                 entry++;
6818         }
6819
6820         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6821         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6822 }
6823
6824 /* may be called multiple times per register */
6825 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6826 {
6827         if (sd_sysctl_header)
6828                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6829         sd_sysctl_header = NULL;
6830         if (sd_ctl_dir[0].child)
6831                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6832 }
6833 #else
6834 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6835 {
6836 }
6837 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6838 {
6839 }
6840 #endif
6841
6842 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6843 {
6844         if (!rq->online) {
6845                 const struct sched_class *class;
6846
6847                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6848                 rq->online = 1;
6849
6850                 for_each_class(class) {
6851                         if (class->rq_online)
6852                                 class->rq_online(rq);
6853                 }
6854         }
6855 }
6856
6857 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6858 {
6859         if (rq->online) {
6860                 const struct sched_class *class;
6861
6862                 for_each_class(class) {
6863                         if (class->rq_offline)
6864                                 class->rq_offline(rq);
6865                 }
6866
6867                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6868                 rq->online = 0;
6869         }
6870 }
6871
6872 /*
6873  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6874  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6875  */
6876 static int __cpuinit
6877 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6878 {
6879         struct task_struct *p;
6880         int cpu = (long)hcpu;
6881         unsigned long flags;
6882         struct rq *rq;
6883
6884         switch (action) {
6885
6886         case CPU_UP_PREPARE:
6887         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6888                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6889                 if (IS_ERR(p))
6890                         return NOTIFY_BAD;
6891                 kthread_bind(p, cpu);
6892                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6893                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6894                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6895                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6896                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6897                 break;
6898
6899         case CPU_ONLINE:
6900         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6901                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6902                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6903
6904                 /* Update our root-domain */
6905                 rq = cpu_rq(cpu);
6906                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6907                 if (rq->rd) {
6908                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6909
6910                         set_rq_online(rq);
6911                 }
6912                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6913                 break;
6914
6915 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6916         case CPU_UP_CANCELED:
6917         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6918                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6919                         break;
6920                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6921                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6922                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6923                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6924                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6925                 break;
6926
6927         case CPU_DEAD:
6928         case CPU_DEAD_FROZEN:
6929                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6930                 migrate_live_tasks(cpu);
6931                 rq = cpu_rq(cpu);
6932                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6933                 rq->migration_thread = NULL;
6934                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6935                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6936                 update_rq_clock(rq);
6937                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6938                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6939                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6940                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6941                 migrate_dead_tasks(cpu);
6942                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6943                 cpuset_unlock();
6944                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6945                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6946
6947                 /*
6948                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6949                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6950                  * the requestors.
6951                  */
6952                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6953                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6954                         struct migration_req *req;
6955
6956                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6957                                          struct migration_req, list);
6958                         list_del_init(&req->list);
6959                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6960                         complete(&req->done);
6961                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6962                 }
6963                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6964                 break;
6965
6966         case CPU_DYING:
6967         case CPU_DYING_FROZEN:
6968                 /* Update our root-domain */
6969                 rq = cpu_rq(cpu);
6970                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6971                 if (rq->rd) {
6972                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6973                         set_rq_offline(rq);
6974                 }
6975                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6976                 break;
6977 #endif
6978         }
6979         return NOTIFY_OK;
6980 }
6981
6982 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6983  * happens before everything else.
6984  */
6985 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6986         .notifier_call = migration_call,
6987         .priority = 10
6988 };
6989
6990 static int __init migration_init(void)
6991 {
6992         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6993         int err;
6994
6995         /* Start one for the boot CPU: */
6996         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6997         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6998         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6999         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7000
7001         return err;
7002 }
7003 early_initcall(migration_init);
7004 #endif
7005
7006 #ifdef CONFIG_SMP
7007
7008 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7009
7010 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7011                                   struct cpumask *groupmask)
7012 {
7013         struct sched_group *group = sd->groups;
7014         char str[256];
7015
7016         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7017         cpumask_clear(groupmask);
7018
7019         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7020
7021         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7022                 printk("does not load-balance\n");
7023                 if (sd->parent)
7024                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7025                                         " has parent");
7026                 return -1;
7027         }
7028
7029         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7030
7031         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7032                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7033                                 "CPU%d\n", cpu);
7034         }
7035         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7036                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7037                                 " CPU%d\n", cpu);
7038         }
7039
7040         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7041         do {
7042                 if (!group) {
7043                         printk("\n");
7044                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7045                         break;
7046                 }
7047
7048                 if (!group->__cpu_power) {
7049                         printk(KERN_CONT "\n");
7050                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7051                                         "set\n");
7052                         break;
7053                 }
7054
7055                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7056                         printk(KERN_CONT "\n");
7057                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7058                         break;
7059                 }
7060
7061                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7062                         printk(KERN_CONT "\n");
7063                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7064                         break;
7065                 }
7066
7067                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7068
7069                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7070                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7071
7072                 group = group->next;
7073         } while (group != sd->groups);
7074         printk(KERN_CONT "\n");
7075
7076         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7077                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7078
7079         if (sd->parent &&
7080             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7081                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7082                         "of domain->span\n");
7083         return 0;
7084 }
7085
7086 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7087 {
7088         cpumask_var_t groupmask;
7089         int level = 0;
7090
7091         if (!sd) {
7092                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7093                 return;
7094         }
7095
7096         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7097
7098         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7099                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7100                 return;
7101         }
7102
7103         for (;;) {
7104                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7105                         break;
7106                 level++;
7107                 sd = sd->parent;
7108                 if (!sd)
7109                         break;
7110         }
7111         free_cpumask_var(groupmask);
7112 }
7113 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7114 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7115 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7116
7117 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7118 {
7119         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7120                 return 1;
7121
7122         /* Following flags need at least 2 groups */
7123         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7124                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7125                          SD_BALANCE_FORK |
7126                          SD_BALANCE_EXEC |
7127                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7128                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7129                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7130                         return 0;
7131         }
7132
7133         /* Following flags don't use groups */
7134         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7135                          SD_WAKE_AFFINE |
7136                          SD_WAKE_BALANCE))
7137                 return 0;
7138
7139         return 1;
7140 }
7141
7142 static int
7143 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7144 {
7145         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7146
7147         if (sd_degenerate(parent))
7148                 return 1;
7149
7150         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7151                 return 0;
7152
7153         /* Does parent contain flags not in child? */
7154         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7155         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7156                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7157         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7158         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7159                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7160                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7161                                 SD_BALANCE_FORK |
7162                                 SD_BALANCE_EXEC |
7163                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7164                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7165                 if (nr_node_ids == 1)
7166                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7167         }
7168         if (~cflags & pflags)
7169                 return 0;
7170
7171         return 1;
7172 }
7173
7174 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7175 {
7176         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7177
7178         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7179         free_cpumask_var(rd->online);
7180         free_cpumask_var(rd->span);
7181         kfree(rd);
7182 }
7183
7184 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7185 {
7186         struct root_domain *old_rd = NULL;
7187         unsigned long flags;
7188
7189         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7190
7191         if (rq->rd) {
7192                 old_rd = rq->rd;
7193
7194                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7195                         set_rq_offline(rq);
7196
7197                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7198
7199                 /*
7200                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7201                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7202                  * in this function:
7203                  */
7204                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7205                         old_rd = NULL;
7206         }
7207
7208         atomic_inc(&rd->refcount);
7209         rq->rd = rd;
7210
7211         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7212         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7213                 set_rq_online(rq);
7214
7215         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7216
7217         if (old_rd)
7218                 free_rootdomain(old_rd);
7219 }
7220
7221 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7222 {
7223         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7224
7225         if (bootmem) {
7226                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7227                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7228                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7229                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7230                 return 0;
7231         }
7232
7233         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7234                 goto out;
7235         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7236                 goto free_span;
7237         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7238                 goto free_online;
7239
7240         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7241                 goto free_rto_mask;
7242         return 0;
7243
7244 free_rto_mask:
7245         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7246 free_online:
7247         free_cpumask_var(rd->online);
7248 free_span:
7249         free_cpumask_var(rd->span);
7250 out:
7251         return -ENOMEM;
7252 }
7253
7254 static void init_defrootdomain(void)
7255 {
7256         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7257
7258         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7259 }
7260
7261 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7262 {
7263         struct root_domain *rd;
7264
7265         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7266         if (!rd)
7267                 return NULL;
7268
7269         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7270                 kfree(rd);
7271                 return NULL;
7272         }
7273
7274         return rd;
7275 }
7276
7277 /*
7278  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7279  * hold the hotplug lock.
7280  */
7281 static void
7282 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7283 {
7284         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7285         struct sched_domain *tmp;
7286
7287         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7288         for (tmp = sd; tmp; ) {
7289                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7290                 if (!parent)
7291                         break;
7292
7293                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7294                         tmp->parent = parent->parent;
7295                         if (parent->parent)
7296                                 parent->parent->child = tmp;
7297                 } else
7298                         tmp = tmp->parent;
7299         }
7300
7301         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7302                 sd = sd->parent;
7303                 if (sd)
7304                         sd->child = NULL;
7305         }
7306
7307         sched_domain_debug(sd, cpu);
7308
7309         rq_attach_root(rq, rd);
7310         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7311 }
7312
7313 /* cpus with isolated domains */
7314 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7315
7316 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7317 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7318 {
7319         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7320         return 1;
7321 }
7322
7323 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7324
7325 /*
7326  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7327  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7328  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7329  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7330  *
7331  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7332  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7333  * and ->cpu_power to 0.
7334  */
7335 static void
7336 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7337                         const struct cpumask *cpu_map,
7338                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7339                                         struct sched_group **sg,
7340                                         struct cpumask *tmpmask),
7341                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7342 {
7343         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7344         int i;
7345
7346         cpumask_clear(covered);
7347
7348         for_each_cpu(i, span) {
7349                 struct sched_group *sg;
7350                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7351                 int j;
7352
7353                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7354                         continue;
7355
7356                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7357                 sg->__cpu_power = 0;
7358
7359                 for_each_cpu(j, span) {
7360                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7361                                 continue;
7362
7363                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7364                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7365                 }
7366                 if (!first)
7367                         first = sg;
7368                 if (last)
7369                         last->next = sg;
7370                 last = sg;
7371         }
7372         last->next = first;
7373 }
7374
7375 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7376
7377 #ifdef CONFIG_NUMA
7378
7379 /**
7380  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7381  * @node: node whose sched_domain we're building
7382  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7383  *
7384  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7385  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7386  *
7387  * Should use nodemask_t.
7388  */
7389 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7390 {
7391         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7392
7393         min_val = INT_MAX;
7394
7395         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7396                 /* Start at @node */
7397                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7398
7399                 if (!nr_cpus_node(n))
7400                         continue;
7401
7402                 /* Skip already used nodes */
7403                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7404                         continue;
7405
7406                 /* Simple min distance search */
7407                 val = node_distance(node, n);
7408
7409                 if (val < min_val) {
7410                         min_val = val;
7411                         best_node = n;
7412                 }
7413         }
7414
7415         node_set(best_node, *used_nodes);
7416         return best_node;
7417 }
7418
7419 /**
7420  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7421  * @node: node whose cpumask we're constructing
7422  * @span: resulting cpumask
7423  *
7424  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7425  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7426  * out optimally.
7427  */
7428 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7429 {
7430         nodemask_t used_nodes;
7431         int i;
7432
7433         cpumask_clear(span);
7434         nodes_clear(used_nodes);
7435
7436         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7437         node_set(node, used_nodes);
7438
7439         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7440                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7441
7442                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7443         }
7444 }
7445 #endif /* CONFIG_NUMA */
7446
7447 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7448
7449 /*
7450  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7451  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7452  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7453  */
7454 struct static_sched_group {
7455         struct sched_group sg;
7456         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7457 };
7458
7459 struct static_sched_domain {
7460         struct sched_domain sd;
7461         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7462 };
7463
7464 /*
7465  * SMT sched-domains:
7466  */
7467 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7468 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7469 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7470
7471 static int
7472 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7473                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7474 {
7475         if (sg)
7476                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7477         return cpu;
7478 }
7479 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7480
7481 /*
7482  * multi-core sched-domains:
7483  */
7484 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7485 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7486 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7487 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7488
7489 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7490 static int
7491 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7492                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7493 {
7494         int group;
7495
7496         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7497         group = cpumask_first(mask);
7498         if (sg)
7499                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7500         return group;
7501 }
7502 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7503 static int
7504 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7505                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7506 {
7507         if (sg)
7508                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7509         return cpu;
7510 }
7511 #endif
7512
7513 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7514 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7515
7516 static int
7517 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7518                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7519 {
7520         int group;
7521 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7522         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7523         group = cpumask_first(mask);
7524 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7525         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7526         group = cpumask_first(mask);
7527 #else
7528         group = cpu;
7529 #endif
7530         if (sg)
7531                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7532         return group;
7533 }
7534
7535 #ifdef CONFIG_NUMA
7536 /*
7537  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7538  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7539  * gets dynamically allocated.
7540  */
7541 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7542 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7543
7544 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7545 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7546
7547 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7548                                  struct sched_group **sg,
7549                                  struct cpumask *nodemask)
7550 {
7551         int group;
7552
7553         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7554         group = cpumask_first(nodemask);
7555
7556         if (sg)
7557                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7558         return group;
7559 }
7560
7561 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7562 {
7563         struct sched_group *sg = group_head;
7564         int j;
7565
7566         if (!sg)
7567                 return;
7568         do {
7569                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7570                         struct sched_domain *sd;
7571
7572                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7573                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7574                                 /*
7575                                  * Only add "power" once for each
7576                                  * physical package.
7577                                  */
7578                                 continue;
7579                         }
7580
7581                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7582                 }
7583                 sg = sg->next;
7584         } while (sg != group_head);
7585 }
7586 #endif /* CONFIG_NUMA */
7587
7588 #ifdef CONFIG_NUMA
7589 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7590 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7591                               struct cpumask *nodemask)
7592 {
7593         int cpu, i;
7594
7595         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7596                 struct sched_group **sched_group_nodes
7597                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7598
7599                 if (!sched_group_nodes)
7600                         continue;
7601
7602                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7603                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7604
7605                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7606                         if (cpumask_empty(nodemask))
7607                                 continue;
7608
7609                         if (sg == NULL)
7610                                 continue;
7611                         sg = sg->next;
7612 next_sg:
7613                         oldsg = sg;
7614                         sg = sg->next;
7615                         kfree(oldsg);
7616                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7617                                 goto next_sg;
7618                 }
7619                 kfree(sched_group_nodes);
7620                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7621         }
7622 }
7623 #else /* !CONFIG_NUMA */
7624 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7625                               struct cpumask *nodemask)
7626 {
7627 }
7628 #endif /* CONFIG_NUMA */
7629
7630 /*
7631  * Initialize sched groups cpu_power.
7632  *
7633  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7634  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7635  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7636  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7637  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7638  * less cpu_power.
7639  *
7640  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7641  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7642  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7643  */
7644 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7645 {
7646         struct sched_domain *child;
7647         struct sched_group *group;
7648
7649         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7650
7651         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7652                 return;
7653
7654         child = sd->child;
7655
7656         sd->groups->__cpu_power = 0;
7657
7658         /*
7659          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7660          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7661          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7662          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7663          * same sched domain.
7664          */
7665         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7666                        (child->flags &
7667                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7668                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7669                 return;
7670         }
7671
7672         /*
7673          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7674          */
7675         group = child->groups;
7676         do {
7677                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7678                 group = group->next;
7679         } while (group != child->groups);
7680 }
7681
7682 /*
7683  * Initializers for schedule domains
7684  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7685  */
7686
7687 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7688 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7689 #else
7690 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7691 #endif
7692
7693 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7694
7695 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7696 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7697 {                                                               \
7698         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7699         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7700         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7701         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7702 }
7703
7704 SD_INIT_FUNC(CPU)
7705 #ifdef CONFIG_NUMA
7706  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7707  SD_INIT_FUNC(NODE)
7708 #endif
7709 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7710  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7711 #endif
7712 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7713  SD_INIT_FUNC(MC)
7714 #endif
7715
7716 static int default_relax_domain_level = -1;
7717
7718 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7719 {
7720         unsigned long val;
7721
7722         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7723         if (val < SD_LV_MAX)
7724                 default_relax_domain_level = val;
7725
7726         return 1;
7727 }
7728 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7729
7730 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7731                                  struct sched_domain_attr *attr)
7732 {
7733         int request;
7734
7735         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7736                 if (default_relax_domain_level < 0)
7737                         return;
7738                 else
7739                         request = default_relax_domain_level;
7740         } else
7741                 request = attr->relax_domain_level;
7742         if (request < sd->level) {
7743                 /* turn off idle balance on this domain */
7744                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7745         } else {
7746                 /* turn on idle balance on this domain */
7747                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7748         }
7749 }
7750
7751 /*
7752  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7753  * to the individual cpus
7754  */
7755 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7756                                  struct sched_domain_attr *attr)
7757 {
7758         int i, err = -ENOMEM;
7759         struct root_domain *rd;
7760         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7761                 tmpmask;
7762 #ifdef CONFIG_NUMA
7763         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7764         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7765         int sd_allnodes = 0;
7766
7767         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7768                 goto out;
7769         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7770                 goto free_domainspan;
7771         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7772                 goto free_covered;
7773 #endif
7774
7775         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7776                 goto free_notcovered;
7777         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7778                 goto free_nodemask;
7779         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7780                 goto free_this_sibling_map;
7781         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7782                 goto free_this_core_map;
7783         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7784                 goto free_send_covered;
7785
7786 #ifdef CONFIG_NUMA
7787         /*
7788          * Allocate the per-node list of sched groups
7789          */
7790         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7791                                     GFP_KERNEL);
7792         if (!sched_group_nodes) {
7793                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7794                 goto free_tmpmask;
7795         }
7796 #endif
7797
7798         rd = alloc_rootdomain();
7799         if (!rd) {
7800                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7801                 goto free_sched_groups;
7802         }
7803
7804 #ifdef CONFIG_NUMA
7805         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7806 #endif
7807
7808         /*
7809          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7810          */
7811         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7812                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7813
7814                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7815
7816 #ifdef CONFIG_NUMA
7817                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7818                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7819                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7820                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7821                         set_domain_attribute(sd, attr);
7822                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7823                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7824                         p = sd;
7825                         sd_allnodes = 1;
7826                 } else
7827                         p = NULL;
7828
7829                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7830                 SD_INIT(sd, NODE);
7831                 set_domain_attribute(sd, attr);
7832                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7833                 sd->parent = p;
7834                 if (p)
7835                         p->child = sd;
7836                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7837                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7838 #endif
7839
7840                 p = sd;
7841                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7842                 SD_INIT(sd, CPU);
7843                 set_domain_attribute(sd, attr);
7844                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7845                 sd->parent = p;
7846                 if (p)
7847                         p->child = sd;
7848                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7849
7850 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7851                 p = sd;
7852                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7853                 SD_INIT(sd, MC);
7854                 set_domain_attribute(sd, attr);
7855                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7856                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7857                 sd->parent = p;
7858                 p->child = sd;
7859                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7860 #endif
7861
7862 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7863                 p = sd;
7864                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7865                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7866                 set_domain_attribute(sd, attr);
7867                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7868                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7869                 sd->parent = p;
7870                 p->child = sd;
7871                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7872 #endif
7873         }
7874
7875 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7876         /* Set up CPU (sibling) groups */
7877         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7878                 cpumask_and(this_sibling_map,
7879                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7880                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7881                         continue;
7882
7883                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7884                                         &cpu_to_cpu_group,
7885                                         send_covered, tmpmask);
7886         }
7887 #endif
7888
7889 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7890         /* Set up multi-core groups */
7891         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7892                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7893                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7894                         continue;
7895
7896                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7897                                         &cpu_to_core_group,
7898                                         send_covered, tmpmask);
7899         }
7900 #endif
7901
7902         /* Set up physical groups */
7903         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7904                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7905                 if (cpumask_empty(nodemask))
7906                         continue;
7907
7908                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7909                                         &cpu_to_phys_group,
7910                                         send_covered, tmpmask);
7911         }
7912
7913 #ifdef CONFIG_NUMA
7914         /* Set up node groups */
7915         if (sd_allnodes) {
7916                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7917                                         &cpu_to_allnodes_group,
7918                                         send_covered, tmpmask);
7919         }
7920
7921         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7922                 /* Set up node groups */
7923                 struct sched_group *sg, *prev;
7924                 int j;
7925
7926                 cpumask_clear(covered);
7927                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7928                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7929                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7930                         continue;
7931                 }
7932
7933                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7934                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7935
7936                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7937                                   GFP_KERNEL, i);
7938                 if (!sg) {
7939                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7940                                 "node %d\n", i);
7941                         goto error;
7942                 }
7943                 sched_group_nodes[i] = sg;
7944                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7945                         struct sched_domain *sd;
7946
7947                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7948                         sd->groups = sg;
7949                 }
7950                 sg->__cpu_power = 0;
7951                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7952                 sg->next = sg;
7953                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7954                 prev = sg;
7955
7956                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7957                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7958
7959                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7960                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7961                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7962                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7963                                 break;
7964
7965                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
7966                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7967                                 continue;
7968
7969                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7970                                           cpumask_size(),
7971                                           GFP_KERNEL, i);
7972                         if (!sg) {
7973                                 printk(KERN_WARNING
7974                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7975                                 goto error;
7976                         }
7977                         sg->__cpu_power = 0;
7978                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7979                         sg->next = prev->next;
7980                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7981                         prev->next = sg;
7982                         prev = sg;
7983                 }
7984         }
7985 #endif
7986
7987         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7988 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7989         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7990                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7991
7992                 init_sched_groups_power(i, sd);
7993         }
7994 #endif
7995 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7996         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7997                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7998
7999                 init_sched_groups_power(i, sd);
8000         }
8001 #endif
8002
8003         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8004                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8005
8006                 init_sched_groups_power(i, sd);
8007         }
8008
8009 #ifdef CONFIG_NUMA
8010         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8011                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8012
8013         if (sd_allnodes) {
8014                 struct sched_group *sg;
8015
8016                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8017                                                                 tmpmask);
8018                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8019         }
8020 #endif
8021
8022         /* Attach the domains */
8023         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8024                 struct sched_domain *sd;
8025 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8026                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8027 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8028                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8029 #else
8030                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8031 #endif
8032                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8033         }
8034
8035         err = 0;
8036
8037 free_tmpmask:
8038         free_cpumask_var(tmpmask);
8039 free_send_covered:
8040         free_cpumask_var(send_covered);
8041 free_this_core_map:
8042         free_cpumask_var(this_core_map);
8043 free_this_sibling_map:
8044         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8045 free_nodemask:
8046         free_cpumask_var(nodemask);
8047 free_notcovered:
8048 #ifdef CONFIG_NUMA
8049         free_cpumask_var(notcovered);
8050 free_covered:
8051         free_cpumask_var(covered);
8052 free_domainspan:
8053         free_cpumask_var(domainspan);
8054 out:
8055 #endif
8056         return err;
8057
8058 free_sched_groups:
8059 #ifdef CONFIG_NUMA
8060         kfree(sched_group_nodes);
8061 #endif
8062         goto free_tmpmask;
8063
8064 #ifdef CONFIG_NUMA
8065 error:
8066         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8067         free_rootdomain(rd);
8068         goto free_tmpmask;
8069 #endif
8070 }
8071
8072 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8073 {
8074         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8075 }
8076
8077 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8078 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8079 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8080                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8081
8082 /*
8083  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8084  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8085  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8086  */
8087 static cpumask_var_t fallback_doms;
8088
8089 /*
8090  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8091  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8092  * or 0 if it stayed the same.
8093  */
8094 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8095 {
8096         return 0;
8097 }
8098
8099 /*
8100  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8101  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8102  * exclude other special cases in the future.
8103  */
8104 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8105 {
8106         int err;
8107
8108         arch_update_cpu_topology();
8109         ndoms_cur = 1;
8110         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8111         if (!doms_cur)
8112                 doms_cur = fallback_doms;
8113         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8114         dattr_cur = NULL;
8115         err = build_sched_domains(doms_cur);
8116         register_sched_domain_sysctl();
8117
8118         return err;
8119 }
8120
8121 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8122                                        struct cpumask *tmpmask)
8123 {
8124         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8125 }
8126
8127 /*
8128  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8129  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8130  */
8131 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8132 {
8133         /* Save because hotplug lock held. */
8134         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8135         int i;
8136
8137         for_each_cpu(i, cpu_map)
8138                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8139         synchronize_sched();
8140         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8141 }
8142
8143 /* handle null as "default" */
8144 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8145                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8146 {
8147         struct sched_domain_attr tmp;
8148
8149         /* fast path */
8150         if (!new && !cur)
8151                 return 1;
8152
8153         tmp = SD_ATTR_INIT;
8154         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8155                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8156                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8157 }
8158
8159 /*
8160  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8161  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8162  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8163  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8164  *
8165  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8166  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8167  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8168  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8169  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8170  * it as it is.
8171  *
8172  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8173  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8174  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8175  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8176  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8177  * to be rebuilt.
8178  *
8179  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8180  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8181  * and it will not create the default domain.
8182  *
8183  * Call with hotplug lock held
8184  */
8185 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8186 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8187                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8188 {
8189         int i, j, n;
8190         int new_topology;
8191
8192         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8193
8194         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8195         unregister_sched_domain_sysctl();
8196
8197         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8198         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8199
8200         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8201
8202         /* Destroy deleted domains */
8203         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8204                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8205                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8206                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8207                                 goto match1;
8208                 }
8209                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8210                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8211 match1:
8212                 ;
8213         }
8214
8215         if (doms_new == NULL) {
8216                 ndoms_cur = 0;
8217                 doms_new = fallback_doms;
8218                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8219                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8220         }
8221
8222         /* Build new domains */
8223         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8224                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8225                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8226                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8227                                 goto match2;
8228                 }
8229                 /* no match - add a new doms_new */
8230                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8231                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8232 match2:
8233                 ;
8234         }
8235
8236         /* Remember the new sched domains */
8237         if (doms_cur != fallback_doms)
8238                 kfree(doms_cur);
8239         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8240         doms_cur = doms_new;
8241         dattr_cur = dattr_new;
8242         ndoms_cur = ndoms_new;
8243
8244         register_sched_domain_sysctl();
8245
8246         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8247 }
8248
8249 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8250 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8251 {
8252         get_online_cpus();
8253
8254         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8255         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8256
8257         rebuild_sched_domains();
8258         put_online_cpus();
8259 }
8260
8261 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8262 {
8263         unsigned int level = 0;
8264
8265         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8266                 return -EINVAL;
8267
8268         /*
8269          * level is always be positive so don't check for
8270          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8271          * What happens on 0 or 1 byte write,
8272          * need to check for count as well?
8273          */
8274
8275         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8276                 return -EINVAL;
8277
8278         if (smt)
8279                 sched_smt_power_savings = level;
8280         else
8281                 sched_mc_power_savings = level;
8282
8283         arch_reinit_sched_domains();
8284
8285         return count;
8286 }
8287
8288 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8289 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8290                                            char *page)
8291 {
8292         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8293 }
8294 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8295                                             const char *buf, size_t count)
8296 {
8297         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8298 }
8299 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8300                          sched_mc_power_savings_show,
8301                          sched_mc_power_savings_store);
8302 #endif
8303
8304 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8305 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8306                                             char *page)
8307 {
8308         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8309 }
8310 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8311                                              const char *buf, size_t count)
8312 {
8313         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8314 }
8315 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8316                    sched_smt_power_savings_show,
8317                    sched_smt_power_savings_store);
8318 #endif
8319
8320 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8321 {
8322         int err = 0;
8323
8324 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8325         if (smt_capable())
8326                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8327                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8328 #endif
8329 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8330         if (!err && mc_capable())
8331                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8332                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8333 #endif
8334         return err;
8335 }
8336 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8337
8338 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8339 /*
8340  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8341  * When cpusets are enabled they take over this function.
8342  */
8343 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8344                                 unsigned long action, void *hcpu)
8345 {
8346         switch (action) {
8347         case CPU_ONLINE:
8348         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8349         case CPU_DEAD:
8350         case CPU_DEAD_FROZEN:
8351                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8352                 return NOTIFY_OK;
8353
8354         default:
8355                 return NOTIFY_DONE;
8356         }
8357 }
8358 #endif
8359
8360 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8361                                 unsigned long action, void *hcpu)
8362 {
8363         int cpu = (int)(long)hcpu;
8364
8365         switch (action) {
8366         case CPU_DOWN_PREPARE:
8367         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8368                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8369                 return NOTIFY_OK;
8370
8371         case CPU_DOWN_FAILED:
8372         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8373         case CPU_ONLINE:
8374         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8375                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8376                 return NOTIFY_OK;
8377
8378         default:
8379                 return NOTIFY_DONE;
8380         }
8381 }
8382
8383 void __init sched_init_smp(void)
8384 {
8385         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8386
8387         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8388
8389 #if defined(CONFIG_NUMA)
8390         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8391                                                                 GFP_KERNEL);
8392         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8393 #endif
8394         get_online_cpus();
8395         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8396         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8397         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8398         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8399                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8400         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8401         put_online_cpus();
8402
8403 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8404         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8405         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8406 #endif
8407
8408         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8409         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8410
8411         init_hrtick();
8412
8413         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8414         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8415                 BUG();
8416         sched_init_granularity();
8417         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8418
8419         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8420         init_sched_rt_class();
8421 }
8422 #else
8423 void __init sched_init_smp(void)
8424 {
8425         sched_init_granularity();
8426 }
8427 #endif /* CONFIG_SMP */
8428
8429 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8430 {
8431         return in_lock_functions(addr) ||
8432                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8433                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8434 }
8435
8436 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8437 {
8438         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8439         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8440 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8441         cfs_rq->rq = rq;
8442 #endif
8443         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8444 }
8445
8446 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8447 {
8448         struct rt_prio_array *array;
8449         int i;
8450
8451         array = &rt_rq->active;
8452         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8453                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8454                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8455         }
8456         /* delimiter for bitsearch: */
8457         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8458
8459 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8460         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8461 #ifdef CONFIG_SMP
8462         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8463 #endif
8464 #endif
8465 #ifdef CONFIG_SMP
8466         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8467         rt_rq->overloaded = 0;
8468         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8469 #endif
8470
8471         rt_rq->rt_time = 0;
8472         rt_rq->rt_throttled = 0;
8473         rt_rq->rt_runtime = 0;
8474         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8475
8476 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8477         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8478         rt_rq->rq = rq;
8479 #endif
8480 }
8481
8482 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8483 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8484                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8485                                 struct sched_entity *parent)
8486 {
8487         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8488         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8489         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8490         cfs_rq->tg = tg;
8491         if (add)
8492                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8493
8494         tg->se[cpu] = se;
8495         /* se could be NULL for init_task_group */
8496         if (!se)
8497                 return;
8498
8499         if (!parent)
8500                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8501         else
8502                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8503
8504         se->my_q = cfs_rq;
8505         se->load.weight = tg->shares;
8506         se->load.inv_weight = 0;
8507         se->parent = parent;
8508 }
8509 #endif
8510
8511 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8512 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8513                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8514                 struct sched_rt_entity *parent)
8515 {
8516         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8517
8518         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8519         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8520         rt_rq->tg = tg;
8521         rt_rq->rt_se = rt_se;
8522         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8523         if (add)
8524                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8525
8526         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8527         if (!rt_se)
8528                 return;
8529
8530         if (!parent)
8531                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8532         else
8533                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8534
8535         rt_se->my_q = rt_rq;
8536         rt_se->parent = parent;
8537         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8538 }
8539 #endif
8540
8541 void __init sched_init(void)
8542 {
8543         int i, j;
8544         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8545
8546 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8547         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8548 #endif
8549 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8550         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8551 #endif
8552 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8553         alloc_size *= 2;
8554 #endif
8555         /*
8556          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8557          * we use alloc_bootmem().
8558          */
8559         if (alloc_size) {
8560                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8561
8562 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8563                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8564                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8565
8566                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8567                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8568
8569 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8570                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8571                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8572
8573                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8574                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8575 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8576 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8577 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8578                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8579                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8580
8581                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8582                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8583
8584 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8585                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8586                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8587
8588                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8589                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8590 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8591 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8592         }
8593
8594 #ifdef CONFIG_SMP
8595         init_defrootdomain();
8596 #endif
8597
8598         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8599                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8600
8601 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8602         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8603                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8604 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8605         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8606                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8607 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8608 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8609
8610 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8611         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8612         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8613
8614 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8615         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8616         init_task_group.parent = &root_task_group;
8617         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8618 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8619 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8620
8621         for_each_possible_cpu(i) {
8622                 struct rq *rq;
8623
8624                 rq = cpu_rq(i);
8625                 spin_lock_init(&rq->lock);
8626                 rq->nr_running = 0;
8627                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8628                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8630                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8631                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8632 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8633                 /*
8634                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8635                  *
8636                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8637                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8638                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8639                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8640                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8641                  * (se->load.weight).
8642                  *
8643                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8644                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8645                  * then A0's share of the cpu resource is:
8646                  *
8647                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8648                  *
8649                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8650                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8651                  */
8652                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8653 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8654                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8655                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8656                 /*
8657                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8658                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8659                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8660                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8661                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8662                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8663                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8664                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8665                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8666                  */
8667                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8668                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8669                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8670                                 root_task_group.se[i]);
8671
8672 #endif
8673 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8674
8675                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8676 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8677                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8678 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8679                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8680 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8681                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8682                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8683                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8684                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8685                                 root_task_group.rt_se[i]);
8686 #endif
8687 #endif
8688
8689                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8690                         rq->cpu_load[j] = 0;
8691 #ifdef CONFIG_SMP
8692                 rq->sd = NULL;
8693                 rq->rd = NULL;
8694                 rq->active_balance = 0;
8695                 rq->next_balance = jiffies;
8696                 rq->push_cpu = 0;
8697                 rq->cpu = i;
8698                 rq->online = 0;
8699                 rq->migration_thread = NULL;
8700                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8701                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8702 #endif
8703                 init_rq_hrtick(rq);
8704                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8705         }
8706
8707         set_load_weight(&init_task);
8708
8709 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8710         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8711 #endif
8712
8713 #ifdef CONFIG_SMP
8714         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8715 #endif
8716
8717 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8718         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8719 #endif
8720
8721         /*
8722          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8723          */
8724         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8725         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8726
8727         /*
8728          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8729          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8730          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8731          * when this runqueue becomes "idle".
8732          */
8733         init_idle(current, smp_processor_id());
8734         /*
8735          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8736          */
8737         current->sched_class = &fair_sched_class;
8738
8739         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8740         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8741 #ifdef CONFIG_SMP
8742 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8743         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8744 #endif
8745         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8746 #endif /* SMP */
8747
8748         scheduler_running = 1;
8749 }
8750
8751 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8752 void __might_sleep(char *file, int line)
8753 {
8754 #ifdef in_atomic
8755         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8756
8757         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8758                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8759                 return;
8760         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8761                 return;
8762         prev_jiffy = jiffies;
8763
8764         printk(KERN_ERR
8765                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8766                         file, line);
8767         printk(KERN_ERR
8768                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8769                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8770                         current->pid, current->comm);
8771
8772         debug_show_held_locks(current);
8773         if (irqs_disabled())
8774                 print_irqtrace_events(current);
8775         dump_stack();
8776 #endif
8777 }
8778 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8779 #endif
8780
8781 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8782 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8783 {
8784         int on_rq;
8785
8786         update_rq_clock(rq);
8787         on_rq = p->se.on_rq;
8788         if (on_rq)
8789                 deactivate_task(rq, p, 0);
8790         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8791         if (on_rq) {
8792                 activate_task(rq, p, 0);
8793                 resched_task(rq->curr);
8794         }
8795 }
8796
8797 void normalize_rt_tasks(void)
8798 {
8799         struct task_struct *g, *p;
8800         unsigned long flags;
8801         struct rq *rq;
8802
8803         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8804         do_each_thread(g, p) {
8805                 /*
8806                  * Only normalize user tasks:
8807                  */
8808                 if (!p->mm)
8809                         continue;
8810
8811                 p->se.exec_start                = 0;
8812 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8813                 p->se.wait_start                = 0;
8814                 p->se.sleep_start               = 0;
8815                 p->se.block_start               = 0;
8816 #endif
8817
8818                 if (!rt_task(p)) {
8819                         /*
8820                          * Renice negative nice level userspace
8821                          * tasks back to 0:
8822                          */
8823                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8824                                 set_user_nice(p, 0);
8825                         continue;
8826                 }
8827
8828                 spin_lock(&p->pi_lock);
8829                 rq = __task_rq_lock(p);
8830
8831                 normalize_task(rq, p);
8832
8833                 __task_rq_unlock(rq);
8834                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8835         } while_each_thread(g, p);
8836
8837         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8838 }
8839
8840 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8841
8842 #ifdef CONFIG_IA64
8843 /*
8844  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8845  *
8846  * They can only be called when the whole system has been
8847  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8848  * activity can take place. Using them for anything else would
8849  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8850  * under any other configuration.
8851  */
8852
8853 /**
8854  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8855  * @cpu: the processor in question.
8856  *
8857  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8858  */
8859 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8860 {
8861         return cpu_curr(cpu);
8862 }
8863
8864 /**
8865  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8866  * @cpu: the processor in question.
8867  * @p: the task pointer to set.
8868  *
8869  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8870  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8871  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8872  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8873  * and caller must save the original value of the current task (see
8874  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8875  * re-starting the system.
8876  *
8877  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8878  */
8879 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8880 {
8881         cpu_curr(cpu) = p;
8882 }
8883
8884 #endif
8885
8886 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8887 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8888 {
8889         int i;
8890
8891         for_each_possible_cpu(i) {
8892                 if (tg->cfs_rq)
8893                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8894                 if (tg->se)
8895                         kfree(tg->se[i]);
8896         }
8897
8898         kfree(tg->cfs_rq);
8899         kfree(tg->se);
8900 }
8901
8902 static
8903 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8904 {
8905         struct cfs_rq *cfs_rq;
8906         struct sched_entity *se;
8907         struct rq *rq;
8908         int i;
8909
8910         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8911         if (!tg->cfs_rq)
8912                 goto err;
8913         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8914         if (!tg->se)
8915                 goto err;
8916
8917         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8918
8919         for_each_possible_cpu(i) {
8920                 rq = cpu_rq(i);
8921
8922                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8923                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8924                 if (!cfs_rq)
8925                         goto err;
8926
8927                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8928                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8929                 if (!se)
8930                         goto err;
8931
8932                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8933         }
8934
8935         return 1;
8936
8937  err:
8938         return 0;
8939 }
8940
8941 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8942 {
8943         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8944                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8945 }
8946
8947 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8948 {
8949         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8950 }
8951 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8952 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8953 {
8954 }
8955
8956 static inline
8957 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8958 {
8959         return 1;
8960 }
8961
8962 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8963 {
8964 }
8965
8966 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8967 {
8968 }
8969 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8970
8971 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8972 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8973 {
8974         int i;
8975
8976         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8977
8978         for_each_possible_cpu(i) {
8979                 if (tg->rt_rq)
8980                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8981                 if (tg->rt_se)
8982                         kfree(tg->rt_se[i]);
8983         }
8984
8985         kfree(tg->rt_rq);
8986         kfree(tg->rt_se);
8987 }
8988
8989 static
8990 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8991 {
8992         struct rt_rq *rt_rq;
8993         struct sched_rt_entity *rt_se;
8994         struct rq *rq;
8995         int i;
8996
8997         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8998         if (!tg->rt_rq)
8999                 goto err;
9000         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9001         if (!tg->rt_se)
9002                 goto err;
9003
9004         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9005                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9006
9007         for_each_possible_cpu(i) {
9008                 rq = cpu_rq(i);
9009
9010                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9011                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9012                 if (!rt_rq)
9013                         goto err;
9014
9015                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9016                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9017                 if (!rt_se)
9018                         goto err;
9019
9020                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9021         }
9022
9023         return 1;
9024
9025  err:
9026         return 0;
9027 }
9028
9029 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9030 {
9031         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9032                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9033 }
9034
9035 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9036 {
9037         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9038 }
9039 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9040 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9041 {
9042 }
9043
9044 static inline
9045 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9046 {
9047         return 1;
9048 }
9049
9050 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9051 {
9052 }
9053
9054 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9055 {
9056 }
9057 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9058
9059 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9060 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9061 {
9062         free_fair_sched_group(tg);
9063         free_rt_sched_group(tg);
9064         kfree(tg);
9065 }
9066
9067 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9068 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9069 {
9070         struct task_group *tg;
9071         unsigned long flags;
9072         int i;
9073
9074         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9075         if (!tg)
9076                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9077
9078         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9079                 goto err;
9080
9081         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9082                 goto err;
9083
9084         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9085         for_each_possible_cpu(i) {
9086                 register_fair_sched_group(tg, i);
9087                 register_rt_sched_group(tg, i);
9088         }
9089         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9090
9091         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9092
9093         tg->parent = parent;
9094         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9095         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9096         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9097
9098         return tg;
9099
9100 err:
9101         free_sched_group(tg);
9102         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9103 }
9104
9105 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9106 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9107 {
9108         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9109         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9110 }
9111
9112 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9113 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9114 {
9115         unsigned long flags;
9116         int i;
9117
9118         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9119         for_each_possible_cpu(i) {
9120                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9121                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9122         }
9123         list_del_rcu(&tg->list);
9124         list_del_rcu(&tg->siblings);
9125         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9126
9127         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9128         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9129 }
9130
9131 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9132  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9133  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9134  *      reflect its new group.
9135  */
9136 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9137 {
9138         int on_rq, running;
9139         unsigned long flags;
9140         struct rq *rq;
9141
9142         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9143
9144         update_rq_clock(rq);
9145
9146         running = task_current(rq, tsk);
9147         on_rq = tsk->se.on_rq;
9148
9149         if (on_rq)
9150                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9151         if (unlikely(running))
9152                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9153
9154         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9155
9156 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9157         if (tsk->sched_class->moved_group)
9158                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9159 #endif
9160
9161         if (unlikely(running))
9162                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9163         if (on_rq)
9164                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9165
9166         task_rq_unlock(rq, &flags);
9167 }
9168 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9169
9170 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9171 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9172 {
9173         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9174         int on_rq;
9175
9176         on_rq = se->on_rq;
9177         if (on_rq)
9178                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9179
9180         se->load.weight = shares;
9181         se->load.inv_weight = 0;
9182
9183         if (on_rq)
9184                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9185 }
9186
9187 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9188 {
9189         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9190         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9191         unsigned long flags;
9192
9193         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9194         __set_se_shares(se, shares);
9195         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9196 }
9197
9198 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9199
9200 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9201 {
9202         int i;
9203         unsigned long flags;
9204
9205         /*
9206          * We can't change the weight of the root cgroup.
9207          */
9208         if (!tg->se[0])
9209                 return -EINVAL;
9210
9211         if (shares < MIN_SHARES)
9212                 shares = MIN_SHARES;
9213         else if (shares > MAX_SHARES)
9214                 shares = MAX_SHARES;
9215
9216         mutex_lock(&shares_mutex);
9217         if (tg->shares == shares)
9218                 goto done;
9219
9220         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9221         for_each_possible_cpu(i)
9222                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9223         list_del_rcu(&tg->siblings);
9224         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9225
9226         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9227         synchronize_sched();
9228
9229         /*
9230          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9231          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9232          */
9233         tg->shares = shares;
9234         for_each_possible_cpu(i) {
9235                 /*
9236                  * force a rebalance
9237                  */
9238                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9239                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9240         }
9241
9242         /*
9243          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9244          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9245          */
9246         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9247         for_each_possible_cpu(i)
9248                 register_fair_sched_group(tg, i);
9249         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9250         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9251 done:
9252         mutex_unlock(&shares_mutex);
9253         return 0;
9254 }
9255
9256 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9257 {
9258         return tg->shares;
9259 }
9260 #endif
9261
9262 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9263 /*
9264  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9265  */
9266 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9267
9268 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9269 {
9270         if (runtime == RUNTIME_INF)
9271                 return 1ULL << 20;
9272
9273         return div64_u64(runtime << 20, period);
9274 }
9275
9276 /* Must be called with tasklist_lock held */
9277 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9278 {
9279         struct task_struct *g, *p;
9280
9281         do_each_thread(g, p) {
9282                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9283                         return 1;
9284         } while_each_thread(g, p);
9285
9286         return 0;
9287 }
9288
9289 struct rt_schedulable_data {
9290         struct task_group *tg;
9291         u64 rt_period;
9292         u64 rt_runtime;
9293 };
9294
9295 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9296 {
9297         struct rt_schedulable_data *d = data;
9298         struct task_group *child;
9299         unsigned long total, sum = 0;
9300         u64 period, runtime;
9301
9302         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9303         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9304
9305         if (tg == d->tg) {
9306                 period = d->rt_period;
9307                 runtime = d->rt_runtime;
9308         }
9309
9310 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9311         if (tg == &root_task_group) {
9312                 period = global_rt_period();
9313                 runtime = global_rt_runtime();
9314         }
9315 #endif
9316
9317         /*
9318          * Cannot have more runtime than the period.
9319          */
9320         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9321                 return -EINVAL;
9322
9323         /*
9324          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9325          */
9326         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9327                 return -EBUSY;
9328
9329         total = to_ratio(period, runtime);
9330
9331         /*
9332          * Nobody can have more than the global setting allows.
9333          */
9334         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9335                 return -EINVAL;
9336
9337         /*
9338          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9339          */
9340         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9341                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9342                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9343
9344                 if (child == d->tg) {
9345                         period = d->rt_period;
9346                         runtime = d->rt_runtime;
9347                 }
9348
9349                 sum += to_ratio(period, runtime);
9350         }
9351
9352         if (sum > total)
9353                 return -EINVAL;
9354
9355         return 0;
9356 }
9357
9358 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9359 {
9360         struct rt_schedulable_data data = {
9361                 .tg = tg,
9362                 .rt_period = period,
9363                 .rt_runtime = runtime,
9364         };
9365
9366         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9367 }
9368
9369 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9370                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9371 {
9372         int i, err = 0;
9373
9374         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9375         read_lock(&tasklist_lock);
9376         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9377         if (err)
9378                 goto unlock;
9379
9380         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9381         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9382         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9383
9384         for_each_possible_cpu(i) {
9385                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9386
9387                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9388                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9389                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9390         }
9391         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9392  unlock:
9393         read_unlock(&tasklist_lock);
9394         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9395
9396         return err;
9397 }
9398
9399 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9400 {
9401         u64 rt_runtime, rt_period;
9402
9403         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9404         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9405         if (rt_runtime_us < 0)
9406                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9407
9408         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9409 }
9410
9411 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9412 {
9413         u64 rt_runtime_us;
9414
9415         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9416                 return -1;
9417
9418         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9419         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9420         return rt_runtime_us;
9421 }
9422
9423 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9424 {
9425         u64 rt_runtime, rt_period;
9426
9427         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9428         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9429
9430         if (rt_period == 0)
9431                 return -EINVAL;
9432
9433         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9434 }
9435
9436 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9437 {
9438         u64 rt_period_us;
9439
9440         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9441         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9442         return rt_period_us;
9443 }
9444
9445 static int sched_rt_global_constraints(void)
9446 {
9447         u64 runtime, period;
9448         int ret = 0;
9449
9450         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9451                 return -EINVAL;
9452
9453         runtime = global_rt_runtime();
9454         period = global_rt_period();
9455
9456         /*
9457          * Sanity check on the sysctl variables.
9458          */
9459         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9460                 return -EINVAL;
9461
9462         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9463         read_lock(&tasklist_lock);
9464         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9465         read_unlock(&tasklist_lock);
9466         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9467
9468         return ret;
9469 }
9470
9471 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9472 {
9473         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9474         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9475                 return 0;
9476
9477         return 1;
9478 }
9479
9480 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9481 static int sched_rt_global_constraints(void)
9482 {
9483         unsigned long flags;
9484         int i;
9485
9486         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9487                 return -EINVAL;
9488
9489         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9490         for_each_possible_cpu(i) {
9491                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9492
9493                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9494                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9495                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9496         }
9497         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9498
9499         return 0;
9500 }
9501 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9502
9503 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9504                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9505                 loff_t *ppos)
9506 {
9507         int ret;
9508         int old_period, old_runtime;
9509         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9510
9511         mutex_lock(&mutex);
9512         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9513         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9514
9515         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9516
9517         if (!ret && write) {
9518                 ret = sched_rt_global_constraints();
9519                 if (ret) {
9520                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9521                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9522                 } else {
9523                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9524                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9525                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9526                 }
9527         }
9528         mutex_unlock(&mutex);
9529
9530         return ret;
9531 }
9532
9533 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9534
9535 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9536 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9537 {
9538         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9539                             struct task_group, css);
9540 }
9541
9542 static struct cgroup_subsys_state *
9543 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9544 {
9545         struct task_group *tg, *parent;
9546
9547         if (!cgrp->parent) {
9548                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9549                 return &init_task_group.css;
9550         }
9551
9552         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9553         tg = sched_create_group(parent);
9554         if (IS_ERR(tg))
9555                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9556
9557         return &tg->css;
9558 }
9559
9560 static void
9561 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9562 {
9563         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9564
9565         sched_destroy_group(tg);
9566 }
9567
9568 static int
9569 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9570                       struct task_struct *tsk)
9571 {
9572 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9573         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9574                 return -EINVAL;
9575 #else
9576         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9577         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9578                 return -EINVAL;
9579 #endif
9580
9581         return 0;
9582 }
9583
9584 static void
9585 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9586                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9587 {
9588         sched_move_task(tsk);
9589 }
9590
9591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9592 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9593                                 u64 shareval)
9594 {
9595         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9596 }
9597
9598 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9599 {
9600         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9601
9602         return (u64) tg->shares;
9603 }
9604 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9605
9606 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9607 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9608                                 s64 val)
9609 {
9610         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9611 }
9612
9613 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9614 {
9615         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9616 }
9617
9618 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9619                 u64 rt_period_us)
9620 {
9621         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9622 }
9623
9624 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9625 {
9626         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9627 }
9628 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9629
9630 static struct cftype cpu_files[] = {
9631 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9632         {
9633                 .name = "shares",
9634                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9635                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9636         },
9637 #endif
9638 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9639         {
9640                 .name = "rt_runtime_us",
9641                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9642                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9643         },
9644         {
9645                 .name = "rt_period_us",
9646                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9647                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9648         },
9649 #endif
9650 };
9651
9652 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9653 {
9654         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9655 }
9656
9657 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9658         .name           = "cpu",
9659         .create         = cpu_cgroup_create,
9660         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9661         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9662         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9663         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9664         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9665         .early_init     = 1,
9666 };
9667
9668 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9669
9670 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9671
9672 /*
9673  * CPU accounting code for task groups.
9674  *
9675  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9676  * (balbir@in.ibm.com).
9677  */
9678
9679 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9680 struct cpuacct {
9681         struct cgroup_subsys_state css;
9682         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9683         u64 *cpuusage;
9684         struct cpuacct *parent;
9685 };
9686
9687 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9688
9689 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9690 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9691 {
9692         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9693                             struct cpuacct, css);
9694 }
9695
9696 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9697 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9698 {
9699         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9700                             struct cpuacct, css);
9701 }
9702
9703 /* create a new cpu accounting group */
9704 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9705         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9706 {
9707         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9708
9709         if (!ca)
9710                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9711
9712         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9713         if (!ca->cpuusage) {
9714                 kfree(ca);
9715                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9716         }
9717
9718         if (cgrp->parent)
9719                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9720
9721         return &ca->css;
9722 }
9723
9724 /* destroy an existing cpu accounting group */
9725 static void
9726 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9727 {
9728         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9729
9730         free_percpu(ca->cpuusage);
9731         kfree(ca);
9732 }
9733
9734 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9735 {
9736         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9737         u64 data;
9738
9739 #ifndef CONFIG_64BIT
9740         /*
9741          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9742          */
9743         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9744         data = *cpuusage;
9745         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9746 #else
9747         data = *cpuusage;
9748 #endif
9749
9750         return data;
9751 }
9752
9753 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9754 {
9755         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9756
9757 #ifndef CONFIG_64BIT
9758         /*
9759          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9760          */
9761         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9762         *cpuusage = val;
9763         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9764 #else
9765         *cpuusage = val;
9766 #endif
9767 }
9768
9769 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9770 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9771 {
9772         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9773         u64 totalcpuusage = 0;
9774         int i;
9775
9776         for_each_present_cpu(i)
9777                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9778
9779         return totalcpuusage;
9780 }
9781
9782 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9783                                                                 u64 reset)
9784 {
9785         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9786         int err = 0;
9787         int i;
9788
9789         if (reset) {
9790                 err = -EINVAL;
9791                 goto out;
9792         }
9793
9794         for_each_present_cpu(i)
9795                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9796
9797 out:
9798         return err;
9799 }
9800
9801 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9802                                    struct seq_file *m)
9803 {
9804         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9805         u64 percpu;
9806         int i;
9807
9808         for_each_present_cpu(i) {
9809                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9810                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9811         }
9812         seq_printf(m, "\n");
9813         return 0;
9814 }
9815
9816 static struct cftype files[] = {
9817         {
9818                 .name = "usage",
9819                 .read_u64 = cpuusage_read,
9820                 .write_u64 = cpuusage_write,
9821         },
9822         {
9823                 .name = "usage_percpu",
9824                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9825         },
9826
9827 };
9828
9829 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9830 {
9831         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9832 }
9833
9834 /*
9835  * charge this task's execution time to its accounting group.
9836  *
9837  * called with rq->lock held.
9838  */
9839 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9840 {
9841         struct cpuacct *ca;
9842         int cpu;
9843
9844         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9845                 return;
9846
9847         cpu = task_cpu(tsk);
9848         ca = task_ca(tsk);
9849
9850         for (; ca; ca = ca->parent) {
9851                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9852                 *cpuusage += cputime;
9853         }
9854 }
9855
9856 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9857         .name = "cpuacct",
9858         .create = cpuacct_create,
9859         .destroy = cpuacct_destroy,
9860         .populate = cpuacct_populate,
9861         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9862 };
9863 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */