sched: Create helper to calculate small_imbalance in 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
3369 /**
3370  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3371  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3372  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3373  * @idle: Idle status of this_cpu
3374  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3375  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3376  * @balance: Should we balance.
3377  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3378  */
3379 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3380                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3381                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3382                         struct sd_lb_stats *sds)
3383 {
3384         struct sched_group *group = sd->groups;
3385         struct sg_lb_stats sgs;
3386         int load_idx;
3387
3388 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3389         sds->power_savings_balance = 1;
3390         sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3391 #endif
3392         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3393
3394         do {
3395                 int local_group;
3396
3397                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3398                                                sched_group_cpus(group));
3399                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3400                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3401                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3402
3403                 if (local_group && balance && !(*balance))
3404                         return;
3405
3406                 sds->total_load += sgs.group_load;
3407                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3408
3409                 if (local_group) {
3410                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3411                         sds->this = group;
3412                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3413                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3414                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3415                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3416                                 sgs.group_imb)) {
3417                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3418                         sds->busiest = group;
3419                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3420                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3421                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3422                 }
3423
3424 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3425                 /*
3426                  * Busy processors will not participate in power savings
3427                  * balance.
3428                  */
3429                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3430                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3431                         goto group_next;
3432
3433                 /*
3434                  * If the local group is idle or completely loaded
3435                  * no need to do power savings balance at this domain
3436                  */
3437                 if (local_group &&
3438                         (sds->this_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3439                         !sds->this_nr_running))
3440                         sds->power_savings_balance = 0;
3441
3442                 /*
3443                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3444                  * don't include that group in power savings calculations
3445                  */
3446                 if (!sds->power_savings_balance ||
3447                         sgs.sum_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3448                         !sgs.sum_nr_running)
3449                         goto group_next;
3450
3451                 /*
3452                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3453                  * This is the group from where we need to pick up the load
3454                  * for saving power
3455                  */
3456                 if ((sgs.sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3457                     (sgs.sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3458                      group_first_cpu(group) >
3459                         group_first_cpu(sds->group_min))) {
3460                         sds->group_min = group;
3461                         sds->min_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3462                         sds->min_load_per_task = sgs.sum_weighted_load /
3463                                                 sgs.sum_nr_running;
3464                 }
3465
3466                 /*
3467                  * Calculate the group which is almost near its
3468                  * capacity but still has some space to pick up some load
3469                  * from other group and save more power
3470                  */
3471                 if (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity - 1)
3472                         goto group_next;
3473
3474                 if (sgs.sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3475                     (sgs.sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3476                      group_first_cpu(group) <
3477                         group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3478                         sds->group_leader = group;
3479                         sds->leader_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3480                 }
3481 group_next:
3482 #endif
3483                 group = group->next;
3484         } while (group != sd->groups);
3485
3486 }
3487
3488 /**
3489  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3490  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3491  *                      load balancing.
3492  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3493  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3494  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3495  */
3496 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3497                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3498 {
3499         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3500         unsigned int imbn = 2;
3501
3502         if (sds->this_nr_running) {
3503                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3504                 if (sds->busiest_load_per_task >
3505                                 sds->this_load_per_task)
3506                         imbn = 1;
3507         } else
3508                 sds->this_load_per_task =
3509                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3510
3511         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3512                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3513                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3514                 return;
3515         }
3516
3517         /*
3518          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3519          * however we may be able to increase total CPU power used by
3520          * moving them.
3521          */
3522
3523         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3524                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3525         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3526                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3527         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3528
3529         /* Amount of load we'd subtract */
3530         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3531                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3532         if (sds->max_load > tmp)
3533                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3534                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3535
3536         /* Amount of load we'd add */
3537         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3538                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3539                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3540                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3541         else
3542                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3543                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3544         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3545                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3546         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3547
3548         /* Move if we gain throughput */
3549         if (pwr_move > pwr_now)
3550                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3551 }
3552 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3553
3554 /*
3555  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3556  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3557  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3558  */
3559 static struct sched_group *
3560 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3561                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3562                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3563 {
3564         struct sd_lb_stats sds;
3565         unsigned long max_pull;
3566
3567         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3568
3569         /*
3570          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3571          * this level.
3572          */
3573         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3574                                         balance, &sds);
3575
3576         if (balance && !(*balance))
3577                 goto ret;
3578
3579         if (!sds.busiest || sds.this_load >= sds.max_load
3580                 || sds.busiest_nr_running == 0)
3581                 goto out_balanced;
3582
3583         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3584
3585         if (sds.this_load >= sds.avg_load ||
3586                         100*sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3587                 goto out_balanced;
3588
3589         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3590         if (sds.group_imb)
3591                 sds.busiest_load_per_task =
3592                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3593
3594         /*
3595          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3596          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3597          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3598          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3599          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3600          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3601          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3602          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3603          * appear as very large values with unsigned longs.
3604          */
3605         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3606                 goto out_balanced;
3607
3608         /*
3609          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3610          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3611          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3612          */
3613         if (sds.max_load < sds.avg_load) {
3614                 *imbalance = 0;
3615                 fix_small_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3616                 goto ret_busiest;
3617         }
3618
3619         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3620         max_pull = min(sds.max_load - sds.avg_load,
3621                         sds.max_load - sds.busiest_load_per_task);
3622
3623         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3624         *imbalance = min(max_pull * sds.busiest->__cpu_power,
3625                         (sds.avg_load - sds.this_load) * sds.this->__cpu_power)
3626                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3627
3628         /*
3629          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3630          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3631          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3632          * moved
3633          */
3634         if (*imbalance < sds.busiest_load_per_task)
3635                 fix_small_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3636
3637 ret_busiest:
3638         return sds.busiest;
3639
3640 out_balanced:
3641 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3642         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3643                 goto ret;
3644
3645         if (sds.this != sds.group_leader || sds.group_leader == sds.group_min)
3646                 goto ret;
3647
3648         *imbalance = sds.min_load_per_task;
3649         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3650                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3651                         group_first_cpu(sds.group_leader);
3652         }
3653         return sds.group_min;
3654
3655 #endif
3656 ret:
3657         *imbalance = 0;
3658         return NULL;
3659 }
3660
3661 /*
3662  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3663  */
3664 static struct rq *
3665 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3666                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3667 {
3668         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3669         unsigned long max_load = 0;
3670         int i;
3671
3672         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3673                 unsigned long wl;
3674
3675                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3676                         continue;
3677
3678                 rq = cpu_rq(i);
3679                 wl = weighted_cpuload(i);
3680
3681                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3682                         continue;
3683
3684                 if (wl > max_load) {
3685                         max_load = wl;
3686                         busiest = rq;
3687                 }
3688         }
3689
3690         return busiest;
3691 }
3692
3693 /*
3694  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3695  * so long as it is large enough.
3696  */
3697 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3698
3699 /*
3700  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3701  * tasks if there is an imbalance.
3702  */
3703 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3704                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3705                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3706 {
3707         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3708         struct sched_group *group;
3709         unsigned long imbalance;
3710         struct rq *busiest;
3711         unsigned long flags;
3712
3713         cpumask_setall(cpus);
3714
3715         /*
3716          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3717          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3718          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3719          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3720          */
3721         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3722             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3723                 sd_idle = 1;
3724
3725         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3726
3727 redo:
3728         update_shares(sd);
3729         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3730                                    cpus, balance);
3731
3732         if (*balance == 0)
3733                 goto out_balanced;
3734
3735         if (!group) {
3736                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3737                 goto out_balanced;
3738         }
3739
3740         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3741         if (!busiest) {
3742                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3743                 goto out_balanced;
3744         }
3745
3746         BUG_ON(busiest == this_rq);
3747
3748         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3749
3750         ld_moved = 0;
3751         if (busiest->nr_running > 1) {
3752                 /*
3753                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3754                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3755                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3756                  * correctly treated as an imbalance.
3757                  */
3758                 local_irq_save(flags);
3759                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3760                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3761                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3762                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3763                 local_irq_restore(flags);
3764
3765                 /*
3766                  * some other cpu did the load balance for us.
3767                  */
3768                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3769                         resched_cpu(this_cpu);
3770
3771                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3772                 if (unlikely(all_pinned)) {
3773                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3774                         if (!cpumask_empty(cpus))
3775                                 goto redo;
3776                         goto out_balanced;
3777                 }
3778         }
3779
3780         if (!ld_moved) {
3781                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3782                 sd->nr_balance_failed++;
3783
3784                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3785
3786                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3787
3788                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3789                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3790                          */
3791                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3792                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3793                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3794                                 all_pinned = 1;
3795                                 goto out_one_pinned;
3796                         }
3797
3798                         if (!busiest->active_balance) {
3799                                 busiest->active_balance = 1;
3800                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3801                                 active_balance = 1;
3802                         }
3803                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3804                         if (active_balance)
3805                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3806
3807                         /*
3808                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3809                          * counter.
3810                          */
3811                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3812                 }
3813         } else
3814                 sd->nr_balance_failed = 0;
3815
3816         if (likely(!active_balance)) {
3817                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3818                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3819         } else {
3820                 /*
3821                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3822                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3823                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3824                  * move_tasks).
3825                  */
3826                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3827                         sd->balance_interval *= 2;
3828         }
3829
3830         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3831             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3832                 ld_moved = -1;
3833
3834         goto out;
3835
3836 out_balanced:
3837         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3838
3839         sd->nr_balance_failed = 0;
3840
3841 out_one_pinned:
3842         /* tune up the balancing interval */
3843         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3844                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3845                 sd->balance_interval *= 2;
3846
3847         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3848             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3849                 ld_moved = -1;
3850         else
3851                 ld_moved = 0;
3852 out:
3853         if (ld_moved)
3854                 update_shares(sd);
3855         return ld_moved;
3856 }
3857
3858 /*
3859  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3860  * tasks if there is an imbalance.
3861  *
3862  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3863  * this_rq is locked.
3864  */
3865 static int
3866 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3867                         struct cpumask *cpus)
3868 {
3869         struct sched_group *group;
3870         struct rq *busiest = NULL;
3871         unsigned long imbalance;
3872         int ld_moved = 0;
3873         int sd_idle = 0;
3874         int all_pinned = 0;
3875
3876         cpumask_setall(cpus);
3877
3878         /*
3879          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3880          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3881          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3882          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3883          */
3884         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3885             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3886                 sd_idle = 1;
3887
3888         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3889 redo:
3890         update_shares_locked(this_rq, sd);
3891         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3892                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3893         if (!group) {
3894                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3895                 goto out_balanced;
3896         }
3897
3898         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3899         if (!busiest) {
3900                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3901                 goto out_balanced;
3902         }
3903
3904         BUG_ON(busiest == this_rq);
3905
3906         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3907
3908         ld_moved = 0;
3909         if (busiest->nr_running > 1) {
3910                 /* Attempt to move tasks */
3911                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3912                 /* this_rq->clock is already updated */
3913                 update_rq_clock(busiest);
3914                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3915                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3916                                         &all_pinned);
3917                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3918
3919                 if (unlikely(all_pinned)) {
3920                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3921                         if (!cpumask_empty(cpus))
3922                                 goto redo;
3923                 }
3924         }
3925
3926         if (!ld_moved) {
3927                 int active_balance = 0;
3928
3929                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3930                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3931                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3932                         return -1;
3933
3934                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3935                         return -1;
3936
3937                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3938                         return -1;
3939
3940                 /*
3941                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3942                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3943                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3944                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3945                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3946                  *
3947                  * The package power saving logic comes from
3948                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3949                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3950                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3951                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3952                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3953                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3954                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3955                  *
3956                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3957                  * will be more than one task in the source run queue and
3958                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3959                  * active balance code will not be triggered.
3960                  */
3961
3962                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3963                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3964
3965                 /*
3966                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3967                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3968                  */
3969                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3970                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3971                         all_pinned = 1;
3972                         return ld_moved;
3973                 }
3974
3975                 if (!busiest->active_balance) {
3976                         busiest->active_balance = 1;
3977                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3978                         active_balance = 1;
3979                 }
3980
3981                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3982                 /*
3983                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3984                  */
3985                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3986                 if (active_balance)
3987                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3988                 spin_lock(&this_rq->lock);
3989
3990         } else
3991                 sd->nr_balance_failed = 0;
3992
3993         update_shares_locked(this_rq, sd);
3994         return ld_moved;
3995
3996 out_balanced:
3997         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3998         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3999             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4000                 return -1;
4001         sd->nr_balance_failed = 0;
4002
4003         return 0;
4004 }
4005
4006 /*
4007  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4008  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4009  */
4010 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4011 {
4012         struct sched_domain *sd;
4013         int pulled_task = 0;
4014         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4015         cpumask_var_t tmpmask;
4016
4017         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
4018                 return;
4019
4020         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4021                 unsigned long interval;
4022
4023                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4024                         continue;
4025
4026                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4027                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4028                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4029                                                            sd, tmpmask);
4030
4031                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4032                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4033                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4034                 if (pulled_task)
4035                         break;
4036         }
4037         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4038                 /*
4039                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4040                  * a busy processor. So reset next_balance.
4041                  */
4042                 this_rq->next_balance = next_balance;
4043         }
4044         free_cpumask_var(tmpmask);
4045 }
4046
4047 /*
4048  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4049  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4050  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4051  * logical imbalances.
4052  *
4053  * Called with busiest_rq locked.
4054  */
4055 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4056 {
4057         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4058         struct sched_domain *sd;
4059         struct rq *target_rq;
4060
4061         /* Is there any task to move? */
4062         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4063                 return;
4064
4065         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4066
4067         /*
4068          * This condition is "impossible", if it occurs
4069          * we need to fix it. Originally reported by
4070          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4071          */
4072         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4073
4074         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4075         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4076         update_rq_clock(busiest_rq);
4077         update_rq_clock(target_rq);
4078
4079         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4080         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4081                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4082                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4083                                 break;
4084         }
4085
4086         if (likely(sd)) {
4087                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4088
4089                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4090                                   sd, CPU_IDLE))
4091                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4092                 else
4093                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4094         }
4095         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4096 }
4097
4098 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4099 static struct {
4100         atomic_t load_balancer;
4101         cpumask_var_t cpu_mask;
4102 } nohz ____cacheline_aligned = {
4103         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4104 };
4105
4106 /*
4107  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4108  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4109  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4110  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4111  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4112  * arrives...
4113  *
4114  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4115  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4116  * nohz.cpu_mask..
4117  *
4118  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4119  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4120  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4121  * there is no need for ilb owner.
4122  *
4123  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4124  * next busy scheduler_tick()
4125  */
4126 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4127 {
4128         int cpu = smp_processor_id();
4129
4130         if (stop_tick) {
4131                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4132
4133                 if (!cpu_active(cpu)) {
4134                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4135                                 return 0;
4136
4137                         /*
4138                          * If we are going offline and still the leader,
4139                          * give up!
4140                          */
4141                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4142                                 BUG();
4143
4144                         return 0;
4145                 }
4146
4147                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4148
4149                 /* time for ilb owner also to sleep */
4150                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4151                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4152                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4153                         return 0;
4154                 }
4155
4156                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4157                         /* make me the ilb owner */
4158                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4159                                 return 1;
4160                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4161                         return 1;
4162         } else {
4163                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4164                         return 0;
4165
4166                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4167
4168                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4169                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4170                                 BUG();
4171         }
4172         return 0;
4173 }
4174 #endif
4175
4176 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4177
4178 /*
4179  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4180  * and initiates a balancing operation if so.
4181  *
4182  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4183  */
4184 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4185 {
4186         int balance = 1;
4187         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4188         unsigned long interval;
4189         struct sched_domain *sd;
4190         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4191         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4192         int update_next_balance = 0;
4193         int need_serialize;
4194         cpumask_var_t tmp;
4195
4196         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4197         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4198                 return;
4199
4200         for_each_domain(cpu, sd) {
4201                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4202                         continue;
4203
4204                 interval = sd->balance_interval;
4205                 if (idle != CPU_IDLE)
4206                         interval *= sd->busy_factor;
4207
4208                 /* scale ms to jiffies */
4209                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4210                 if (unlikely(!interval))
4211                         interval = 1;
4212                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4213                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4214
4215                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4216
4217                 if (need_serialize) {
4218                         if (!spin_trylock(&balancing))
4219                                 goto out;
4220                 }
4221
4222                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4223                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4224                                 /*
4225                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4226                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4227                                  * not idle.
4228                                  */
4229                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4230                         }
4231                         sd->last_balance = jiffies;
4232                 }
4233                 if (need_serialize)
4234                         spin_unlock(&balancing);
4235 out:
4236                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4237                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4238                         update_next_balance = 1;
4239                 }
4240
4241                 /*
4242                  * Stop the load balance at this level. There is another
4243                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4244                  * actively.
4245                  */
4246                 if (!balance)
4247                         break;
4248         }
4249
4250         /*
4251          * next_balance will be updated only when there is a need.
4252          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4253          * updated.
4254          */
4255         if (likely(update_next_balance))
4256                 rq->next_balance = next_balance;
4257
4258         free_cpumask_var(tmp);
4259 }
4260
4261 /*
4262  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4263  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4264  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4265  */
4266 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4267 {
4268         int this_cpu = smp_processor_id();
4269         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4270         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4271                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4272
4273         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4274
4275 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4276         /*
4277          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4278          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4279          * stopped.
4280          */
4281         if (this_rq->idle_at_tick &&
4282             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4283                 struct rq *rq;
4284                 int balance_cpu;
4285
4286                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4287                         if (balance_cpu == this_cpu)
4288                                 continue;
4289
4290                         /*
4291                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4292                          * work being done for other cpus. Next load
4293                          * balancing owner will pick it up.
4294                          */
4295                         if (need_resched())
4296                                 break;
4297
4298                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4299
4300                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4301                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4302                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4303                 }
4304         }
4305 #endif
4306 }
4307
4308 static inline int on_null_domain(int cpu)
4309 {
4310         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4311 }
4312
4313 /*
4314  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4315  *
4316  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4317  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4318  * if the whole system is idle.
4319  */
4320 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4321 {
4322 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4323         /*
4324          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4325          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4326          * load balancer.
4327          */
4328         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4329                 rq->in_nohz_recently = 0;
4330
4331                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4332                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4333                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4334                 }
4335
4336                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4337                         /*
4338                          * simple selection for now: Nominate the
4339                          * first cpu in the nohz list to be the next
4340                          * ilb owner.
4341                          *
4342                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4343                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4344                          */
4345                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4346
4347                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4348                                 resched_cpu(ilb);
4349                 }
4350         }
4351
4352         /*
4353          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4354          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4355          */
4356         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4357             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4358                 resched_cpu(cpu);
4359                 return;
4360         }
4361
4362         /*
4363          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4364          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4365          */
4366         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4367             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4368                 return;
4369 #endif
4370         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4371         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4372             likely(!on_null_domain(cpu)))
4373                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4374 }
4375
4376 #else   /* CONFIG_SMP */
4377
4378 /*
4379  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4380  */
4381 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4382 {
4383 }
4384
4385 #endif
4386
4387 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4388
4389 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4390
4391 /*
4392  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4393  * @p in case that task is currently running.
4394  */
4395 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4396 {
4397         unsigned long flags;
4398         struct rq *rq;
4399         u64 ns = 0;
4400
4401         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4402
4403         if (task_current(rq, p)) {
4404                 u64 delta_exec;
4405
4406                 update_rq_clock(rq);
4407                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4408                 if ((s64)delta_exec > 0)
4409                         ns = delta_exec;
4410         }
4411
4412         task_rq_unlock(rq, &flags);
4413
4414         return ns;
4415 }
4416
4417 /*
4418  * Account user cpu time to a process.
4419  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4420  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4421  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4422  */
4423 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4424                        cputime_t cputime_scaled)
4425 {
4426         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4427         cputime64_t tmp;
4428
4429         /* Add user time to process. */
4430         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4431         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4432         account_group_user_time(p, cputime);
4433
4434         /* Add user time to cpustat. */
4435         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4436         if (TASK_NICE(p) > 0)
4437                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4438         else
4439                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4440         /* Account for user time used */
4441         acct_update_integrals(p);
4442 }
4443
4444 /*
4445  * Account guest cpu time to a process.
4446  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4447  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4448  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4449  */
4450 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4451                                cputime_t cputime_scaled)
4452 {
4453         cputime64_t tmp;
4454         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4455
4456         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4457
4458         /* Add guest time to process. */
4459         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4460         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4461         account_group_user_time(p, cputime);
4462         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4463
4464         /* Add guest time to cpustat. */
4465         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4466         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4467 }
4468
4469 /*
4470  * Account system cpu time to a process.
4471  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4472  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4473  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4474  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4475  */
4476 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4477                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4478 {
4479         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4480         cputime64_t tmp;
4481
4482         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4483                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4484                 return;
4485         }
4486
4487         /* Add system time to process. */
4488         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4489         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4490         account_group_system_time(p, cputime);
4491
4492         /* Add system time to cpustat. */
4493         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4494         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4495                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4496         else if (softirq_count())
4497                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4498         else
4499                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4500
4501         /* Account for system time used */
4502         acct_update_integrals(p);
4503 }
4504
4505 /*
4506  * Account for involuntary wait time.
4507  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4508  */
4509 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4510 {
4511         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4512         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4513
4514         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4515 }
4516
4517 /*
4518  * Account for idle time.
4519  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4520  */
4521 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4522 {
4523         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4524         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4525         struct rq *rq = this_rq();
4526
4527         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4528                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4529         else
4530                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4531 }
4532
4533 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4534
4535 /*
4536  * Account a single tick of cpu time.
4537  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4538  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4539  */
4540 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4541 {
4542         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4543         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4544         struct rq *rq = this_rq();
4545
4546         if (user_tick)
4547                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4548         else if (p != rq->idle)
4549                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4550                                     one_jiffy_scaled);
4551         else
4552                 account_idle_time(one_jiffy);
4553 }
4554
4555 /*
4556  * Account multiple ticks of steal time.
4557  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4558  * @ticks: number of stolen ticks
4559  */
4560 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4561 {
4562         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4563 }
4564
4565 /*
4566  * Account multiple ticks of idle time.
4567  * @ticks: number of stolen ticks
4568  */
4569 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4570 {
4571         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4572 }
4573
4574 #endif
4575
4576 /*
4577  * Use precise platform statistics if available:
4578  */
4579 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4580 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4581 {
4582         return p->utime;
4583 }
4584
4585 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4586 {
4587         return p->stime;
4588 }
4589 #else
4590 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4591 {
4592         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4593                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4594         u64 temp;
4595
4596         /*
4597          * Use CFS's precise accounting:
4598          */
4599         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4600
4601         if (total) {
4602                 temp *= utime;
4603                 do_div(temp, total);
4604         }
4605         utime = (clock_t)temp;
4606
4607         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4608         return p->prev_utime;
4609 }
4610
4611 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4612 {
4613         clock_t stime;
4614
4615         /*
4616          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4617          * the total, to make sure the total observed by userspace
4618          * grows monotonically - apps rely on that):
4619          */
4620         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4621                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4622
4623         if (stime >= 0)
4624                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4625
4626         return p->prev_stime;
4627 }
4628 #endif
4629
4630 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4631 {
4632         return p->gtime;
4633 }
4634
4635 /*
4636  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4637  * We call it with interrupts disabled.
4638  *
4639  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4640  * timeslices.
4641  */
4642 void scheduler_tick(void)
4643 {
4644         int cpu = smp_processor_id();
4645         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4646         struct task_struct *curr = rq->curr;
4647
4648         sched_clock_tick();
4649
4650         spin_lock(&rq->lock);
4651         update_rq_clock(rq);
4652         update_cpu_load(rq);
4653         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4654         spin_unlock(&rq->lock);
4655
4656 #ifdef CONFIG_SMP
4657         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4658         trigger_load_balance(rq, cpu);
4659 #endif
4660 }
4661
4662 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4663                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4664
4665 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4666 {
4667         if (in_lock_functions(addr)) {
4668                 addr = CALLER_ADDR2;
4669                 if (in_lock_functions(addr))
4670                         addr = CALLER_ADDR3;
4671         }
4672         return addr;
4673 }
4674
4675 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4676 {
4677 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4678         /*
4679          * Underflow?
4680          */
4681         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4682                 return;
4683 #endif
4684         preempt_count() += val;
4685 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4686         /*
4687          * Spinlock count overflowing soon?
4688          */
4689         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4690                                 PREEMPT_MASK - 10);
4691 #endif
4692         if (preempt_count() == val)
4693                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4694 }
4695 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4696
4697 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4698 {
4699 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4700         /*
4701          * Underflow?
4702          */
4703         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4704                 return;
4705         /*
4706          * Is the spinlock portion underflowing?
4707          */
4708         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4709                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4710                 return;
4711 #endif
4712
4713         if (preempt_count() == val)
4714                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4715         preempt_count() -= val;
4716 }
4717 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4718
4719 #endif
4720
4721 /*
4722  * Print scheduling while atomic bug:
4723  */
4724 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4725 {
4726         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4727
4728         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4729                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4730
4731         debug_show_held_locks(prev);
4732         print_modules();
4733         if (irqs_disabled())
4734                 print_irqtrace_events(prev);
4735
4736         if (regs)
4737                 show_regs(regs);
4738         else
4739                 dump_stack();
4740 }
4741
4742 /*
4743  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4744  */
4745 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4746 {
4747         /*
4748          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4749          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4750          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4751          */
4752         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4753                 __schedule_bug(prev);
4754
4755         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4756
4757         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4758 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4759         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4760                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4761                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4762         }
4763 #endif
4764 }
4765
4766 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4767 {
4768         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4769                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4770
4771                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4772                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4773
4774                 /*
4775                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4776                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4777                  * the avg_overlap on preemption.
4778                  *
4779                  * We use the average preemption runtime because that
4780                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4781                  * build up.
4782                  */
4783                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4784         }
4785         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4786 }
4787
4788 /*
4789  * Pick up the highest-prio task:
4790  */
4791 static inline struct task_struct *
4792 pick_next_task(struct rq *rq)
4793 {
4794         const struct sched_class *class;
4795         struct task_struct *p;
4796
4797         /*
4798          * Optimization: we know that if all tasks are in
4799          * the fair class we can call that function directly:
4800          */
4801         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4802                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4803                 if (likely(p))
4804                         return p;
4805         }
4806
4807         class = sched_class_highest;
4808         for ( ; ; ) {
4809                 p = class->pick_next_task(rq);
4810                 if (p)
4811                         return p;
4812                 /*
4813                  * Will never be NULL as the idle class always
4814                  * returns a non-NULL p:
4815                  */
4816                 class = class->next;
4817         }
4818 }
4819
4820 /*
4821  * schedule() is the main scheduler function.
4822  */
4823 asmlinkage void __sched schedule(void)
4824 {
4825         struct task_struct *prev, *next;
4826         unsigned long *switch_count;
4827         struct rq *rq;
4828         int cpu;
4829
4830 need_resched:
4831         preempt_disable();
4832         cpu = smp_processor_id();
4833         rq = cpu_rq(cpu);
4834         rcu_qsctr_inc(cpu);
4835         prev = rq->curr;
4836         switch_count = &prev->nivcsw;
4837
4838         release_kernel_lock(prev);
4839 need_resched_nonpreemptible:
4840
4841         schedule_debug(prev);
4842
4843         if (sched_feat(HRTICK))
4844                 hrtick_clear(rq);
4845
4846         spin_lock_irq(&rq->lock);
4847         update_rq_clock(rq);
4848         clear_tsk_need_resched(prev);
4849
4850         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4851                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4852                         prev->state = TASK_RUNNING;
4853                 else
4854                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4855                 switch_count = &prev->nvcsw;
4856         }
4857
4858 #ifdef CONFIG_SMP
4859         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4860                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4861 #endif
4862
4863         if (unlikely(!rq->nr_running))
4864                 idle_balance(cpu, rq);
4865
4866         put_prev_task(rq, prev);
4867         next = pick_next_task(rq);
4868
4869         if (likely(prev != next)) {
4870                 sched_info_switch(prev, next);
4871
4872                 rq->nr_switches++;
4873                 rq->curr = next;
4874                 ++*switch_count;
4875
4876                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4877                 /*
4878                  * the context switch might have flipped the stack from under
4879                  * us, hence refresh the local variables.
4880                  */
4881                 cpu = smp_processor_id();
4882                 rq = cpu_rq(cpu);
4883         } else
4884                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4885
4886         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4887                 goto need_resched_nonpreemptible;
4888
4889         preempt_enable_no_resched();
4890         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4891                 goto need_resched;
4892 }
4893 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4894
4895 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4896 /*
4897  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4898  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4899  * occur there and call schedule directly.
4900  */
4901 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4902 {
4903         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4904
4905         /*
4906          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4907          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4908          */
4909         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4910                 return;
4911
4912         do {
4913                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4914                 schedule();
4915                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4916
4917                 /*
4918                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4919                  * between schedule and now.
4920                  */
4921                 barrier();
4922         } while (need_resched());
4923 }
4924 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4925
4926 /*
4927  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4928  * off of irq context.
4929  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4930  * protect us against recursive calling from irq.
4931  */
4932 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4933 {
4934         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4935
4936         /* Catch callers which need to be fixed */
4937         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4938
4939         do {
4940                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4941                 local_irq_enable();
4942                 schedule();
4943                 local_irq_disable();
4944                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4945
4946                 /*
4947                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4948                  * between schedule and now.
4949                  */
4950                 barrier();
4951         } while (need_resched());
4952 }
4953
4954 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4955
4956 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4957                           void *key)
4958 {
4959         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4960 }
4961 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4962
4963 /*
4964  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4965  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4966  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4967  *
4968  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4969  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4970  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4971  */
4972 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4973                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4974 {
4975         wait_queue_t *curr, *next;
4976
4977         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4978                 unsigned flags = curr->flags;
4979
4980                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4981                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4982                         break;
4983         }
4984 }
4985
4986 /**
4987  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4988  * @q: the waitqueue
4989  * @mode: which threads
4990  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4991  * @key: is directly passed to the wakeup function
4992  */
4993 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4994                         int nr_exclusive, void *key)
4995 {
4996         unsigned long flags;
4997
4998         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4999         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5000         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5001 }
5002 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5003
5004 /*
5005  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5006  */
5007 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5008 {
5009         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5010 }
5011
5012 /**
5013  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
5014  * @q: the waitqueue
5015  * @mode: which threads
5016  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5017  *
5018  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5019  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5020  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5021  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5022  *
5023  * On UP it can prevent extra preemption.
5024  */
5025 void
5026 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5027 {
5028         unsigned long flags;
5029         int sync = 1;
5030
5031         if (unlikely(!q))
5032                 return;
5033
5034         if (unlikely(!nr_exclusive))
5035                 sync = 0;
5036
5037         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5038         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
5039         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5040 }
5041 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5042
5043 /**
5044  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5045  * @x:  holds the state of this particular completion
5046  *
5047  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5048  * awakened in the same order in which they were queued.
5049  *
5050  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5051  */
5052 void complete(struct completion *x)
5053 {
5054         unsigned long flags;
5055
5056         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5057         x->done++;
5058         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5059         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5060 }
5061 EXPORT_SYMBOL(complete);
5062
5063 /**
5064  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5065  * @x:  holds the state of this particular completion
5066  *
5067  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5068  */
5069 void complete_all(struct completion *x)
5070 {
5071         unsigned long flags;
5072
5073         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5074         x->done += UINT_MAX/2;
5075         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5076         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5077 }
5078 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5079
5080 static inline long __sched
5081 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5082 {
5083         if (!x->done) {
5084                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5085
5086                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5087                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5088                 do {
5089                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5090                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5091                                 break;
5092                         }
5093                         __set_current_state(state);
5094                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5095                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5096                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5097                 } while (!x->done && timeout);
5098                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5099                 if (!x->done)
5100                         return timeout;
5101         }
5102         x->done--;
5103         return timeout ?: 1;
5104 }
5105
5106 static long __sched
5107 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5108 {
5109         might_sleep();
5110
5111         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5112         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5113         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5114         return timeout;
5115 }
5116
5117 /**
5118  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5119  * @x:  holds the state of this particular completion
5120  *
5121  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5122  * interruptible and there is no timeout.
5123  *
5124  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5125  * and interrupt capability. Also see complete().
5126  */
5127 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5128 {
5129         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5130 }
5131 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5132
5133 /**
5134  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5135  * @x:  holds the state of this particular completion
5136  * @timeout:  timeout value in jiffies
5137  *
5138  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5139  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5140  * interruptible.
5141  */
5142 unsigned long __sched
5143 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5144 {
5145         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5146 }
5147 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5148
5149 /**
5150  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5151  * @x:  holds the state of this particular completion
5152  *
5153  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5154  * interruptible.
5155  */
5156 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5157 {
5158         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5159         if (t == -ERESTARTSYS)
5160                 return t;
5161         return 0;
5162 }
5163 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5164
5165 /**
5166  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5167  * @x:  holds the state of this particular completion
5168  * @timeout:  timeout value in jiffies
5169  *
5170  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5171  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5172  */
5173 unsigned long __sched
5174 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5175                                           unsigned long timeout)
5176 {
5177         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5178 }
5179 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5180
5181 /**
5182  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5183  * @x:  holds the state of this particular completion
5184  *
5185  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5186  * interrupted by a kill signal.
5187  */
5188 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5189 {
5190         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5191         if (t == -ERESTARTSYS)
5192                 return t;
5193         return 0;
5194 }
5195 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5196
5197 /**
5198  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5199  *      @x:     completion structure
5200  *
5201  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5202  *               1 if a decrement succeeded.
5203  *
5204  *      If a completion is being used as a counting completion,
5205  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5206  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5207  *      is protecting is not available.
5208  */
5209 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5210 {
5211         int ret = 1;
5212
5213         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5214         if (!x->done)
5215                 ret = 0;
5216         else
5217                 x->done--;
5218         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5219         return ret;
5220 }
5221 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5222
5223 /**
5224  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5225  *      @x:     completion structure
5226  *
5227  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5228  *               1 if there are no waiters.
5229  *
5230  */
5231 bool completion_done(struct completion *x)
5232 {
5233         int ret = 1;
5234
5235         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5236         if (!x->done)
5237                 ret = 0;
5238         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5239         return ret;
5240 }
5241 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5242
5243 static long __sched
5244 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5245 {
5246         unsigned long flags;
5247         wait_queue_t wait;
5248
5249         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5250
5251         __set_current_state(state);
5252
5253         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5254         __add_wait_queue(q, &wait);
5255         spin_unlock(&q->lock);
5256         timeout = schedule_timeout(timeout);
5257         spin_lock_irq(&q->lock);
5258         __remove_wait_queue(q, &wait);
5259         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5260
5261         return timeout;
5262 }
5263
5264 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5265 {
5266         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5267 }
5268 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5269
5270 long __sched
5271 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5272 {
5273         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5274 }
5275 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5276
5277 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5278 {
5279         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5280 }
5281 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5282
5283 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5284 {
5285         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5286 }
5287 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5288
5289 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5290
5291 /*
5292  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5293  * @p: task
5294  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5295  *
5296  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5297  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5298  *
5299  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5300  */
5301 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5302 {
5303         unsigned long flags;
5304         int oldprio, on_rq, running;
5305         struct rq *rq;
5306         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5307
5308         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5309
5310         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5311         update_rq_clock(rq);
5312
5313         oldprio = p->prio;
5314         on_rq = p->se.on_rq;
5315         running = task_current(rq, p);
5316         if (on_rq)
5317                 dequeue_task(rq, p, 0);
5318         if (running)
5319                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5320
5321         if (rt_prio(prio))
5322                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5323         else
5324                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5325
5326         p->prio = prio;
5327
5328         if (running)
5329                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5330         if (on_rq) {
5331                 enqueue_task(rq, p, 0);
5332
5333                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5334         }
5335         task_rq_unlock(rq, &flags);
5336 }
5337
5338 #endif
5339
5340 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5341 {
5342         int old_prio, delta, on_rq;
5343         unsigned long flags;
5344         struct rq *rq;
5345
5346         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5347                 return;
5348         /*
5349          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5350          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5351          */
5352         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5353         update_rq_clock(rq);
5354         /*
5355          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5356          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5357          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5358          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5359          */
5360         if (task_has_rt_policy(p)) {
5361                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5362                 goto out_unlock;
5363         }
5364         on_rq = p->se.on_rq;
5365         if (on_rq)
5366                 dequeue_task(rq, p, 0);
5367
5368         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5369         set_load_weight(p);
5370         old_prio = p->prio;
5371         p->prio = effective_prio(p);
5372         delta = p->prio - old_prio;
5373
5374         if (on_rq) {
5375                 enqueue_task(rq, p, 0);
5376                 /*
5377                  * If the task increased its priority or is running and
5378                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5379                  */
5380                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5381                         resched_task(rq->curr);
5382         }
5383 out_unlock:
5384         task_rq_unlock(rq, &flags);
5385 }
5386 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5387
5388 /*
5389  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5390  * @p: task
5391  * @nice: nice value
5392  */
5393 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5394 {
5395         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5396         int nice_rlim = 20 - nice;
5397
5398         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5399                 capable(CAP_SYS_NICE));
5400 }
5401
5402 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5403
5404 /*
5405  * sys_nice - change the priority of the current process.
5406  * @increment: priority increment
5407  *
5408  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5409  * does similar things.
5410  */
5411 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5412 {
5413         long nice, retval;
5414
5415         /*
5416          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5417          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5418          * and we have a single winner.
5419          */
5420         if (increment < -40)
5421                 increment = -40;
5422         if (increment > 40)
5423                 increment = 40;
5424
5425         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5426         if (nice < -20)
5427                 nice = -20;
5428         if (nice > 19)
5429                 nice = 19;
5430
5431         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5432                 return -EPERM;
5433
5434         retval = security_task_setnice(current, nice);
5435         if (retval)
5436                 return retval;
5437
5438         set_user_nice(current, nice);
5439         return 0;
5440 }
5441
5442 #endif
5443
5444 /**
5445  * task_prio - return the priority value of a given task.
5446  * @p: the task in question.
5447  *
5448  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5449  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5450  * around 0, value goes from -16 to +15.
5451  */
5452 int task_prio(const struct task_struct *p)
5453 {
5454         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5455 }
5456
5457 /**
5458  * task_nice - return the nice value of a given task.
5459  * @p: the task in question.
5460  */
5461 int task_nice(const struct task_struct *p)
5462 {
5463         return TASK_NICE(p);
5464 }
5465 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5466
5467 /**
5468  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5469  * @cpu: the processor in question.
5470  */
5471 int idle_cpu(int cpu)
5472 {
5473         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5474 }
5475
5476 /**
5477  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5478  * @cpu: the processor in question.
5479  */
5480 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5481 {
5482         return cpu_rq(cpu)->idle;
5483 }
5484
5485 /**
5486  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5487  * @pid: the pid in question.
5488  */
5489 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5490 {
5491         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5492 }
5493
5494 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5495 static void
5496 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5497 {
5498         BUG_ON(p->se.on_rq);
5499
5500         p->policy = policy;
5501         switch (p->policy) {
5502         case SCHED_NORMAL:
5503         case SCHED_BATCH:
5504         case SCHED_IDLE:
5505                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5506                 break;
5507         case SCHED_FIFO:
5508         case SCHED_RR:
5509                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5510                 break;
5511         }
5512
5513         p->rt_priority = prio;
5514         p->normal_prio = normal_prio(p);
5515         /* we are holding p->pi_lock already */
5516         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5517         set_load_weight(p);
5518 }
5519
5520 /*
5521  * check the target process has a UID that matches the current process's
5522  */
5523 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5524 {
5525         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5526         bool match;
5527
5528         rcu_read_lock();
5529         pcred = __task_cred(p);
5530         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5531                  cred->euid == pcred->uid);
5532         rcu_read_unlock();
5533         return match;
5534 }
5535
5536 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5537                                 struct sched_param *param, bool user)
5538 {
5539         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5540         unsigned long flags;
5541         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5542         struct rq *rq;
5543
5544         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5545         BUG_ON(in_interrupt());
5546 recheck:
5547         /* double check policy once rq lock held */
5548         if (policy < 0)
5549                 policy = oldpolicy = p->policy;
5550         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5551                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5552                         policy != SCHED_IDLE)
5553                 return -EINVAL;
5554         /*
5555          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5556          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5557          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5558          */
5559         if (param->sched_priority < 0 ||
5560             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5561             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5562                 return -EINVAL;
5563         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5564                 return -EINVAL;
5565
5566         /*
5567          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5568          */
5569         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5570                 if (rt_policy(policy)) {
5571                         unsigned long rlim_rtprio;
5572
5573                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5574                                 return -ESRCH;
5575                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5576                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5577
5578                         /* can't set/change the rt policy */
5579                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5580                                 return -EPERM;
5581
5582                         /* can't increase priority */
5583                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5584                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5585                                 return -EPERM;
5586                 }
5587                 /*
5588                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5589                  * move out of SCHED_IDLE either:
5590                  */
5591                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5592                         return -EPERM;
5593
5594                 /* can't change other user's priorities */
5595                 if (!check_same_owner(p))
5596                         return -EPERM;
5597         }
5598
5599         if (user) {
5600 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5601                 /*
5602                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5603                  * assigned.
5604                  */
5605                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5606                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5607                         return -EPERM;
5608 #endif
5609
5610                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5611                 if (retval)
5612                         return retval;
5613         }
5614
5615         /*
5616          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5617          * changing the priority of the task:
5618          */
5619         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5620         /*
5621          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5622          * runqueue lock must be held.
5623          */
5624         rq = __task_rq_lock(p);
5625         /* recheck policy now with rq lock held */
5626         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5627                 policy = oldpolicy = -1;
5628                 __task_rq_unlock(rq);
5629                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5630                 goto recheck;
5631         }
5632         update_rq_clock(rq);
5633         on_rq = p->se.on_rq;
5634         running = task_current(rq, p);
5635         if (on_rq)
5636                 deactivate_task(rq, p, 0);
5637         if (running)
5638                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5639
5640         oldprio = p->prio;
5641         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5642
5643         if (running)
5644                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5645         if (on_rq) {
5646                 activate_task(rq, p, 0);
5647
5648                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5649         }
5650         __task_rq_unlock(rq);
5651         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5652
5653         rt_mutex_adjust_pi(p);
5654
5655         return 0;
5656 }
5657
5658 /**
5659  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5660  * @p: the task in question.
5661  * @policy: new policy.
5662  * @param: structure containing the new RT priority.
5663  *
5664  * NOTE that the task may be already dead.
5665  */
5666 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5667                        struct sched_param *param)
5668 {
5669         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5670 }
5671 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5672
5673 /**
5674  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5675  * @p: the task in question.
5676  * @policy: new policy.
5677  * @param: structure containing the new RT priority.
5678  *
5679  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5680  * current context has permission.  For example, this is needed in
5681  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5682  * but our caller might not have that capability.
5683  */
5684 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5685                                struct sched_param *param)
5686 {
5687         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5688 }
5689
5690 static int
5691 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5692 {
5693         struct sched_param lparam;
5694         struct task_struct *p;
5695         int retval;
5696
5697         if (!param || pid < 0)
5698                 return -EINVAL;
5699         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5700                 return -EFAULT;
5701
5702         rcu_read_lock();
5703         retval = -ESRCH;
5704         p = find_process_by_pid(pid);
5705         if (p != NULL)
5706                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5707         rcu_read_unlock();
5708
5709         return retval;
5710 }
5711
5712 /**
5713  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5714  * @pid: the pid in question.
5715  * @policy: new policy.
5716  * @param: structure containing the new RT priority.
5717  */
5718 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5719                 struct sched_param __user *, param)
5720 {
5721         /* negative values for policy are not valid */
5722         if (policy < 0)
5723                 return -EINVAL;
5724
5725         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5726 }
5727
5728 /**
5729  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5730  * @pid: the pid in question.
5731  * @param: structure containing the new RT priority.
5732  */
5733 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5734 {
5735         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5736 }
5737
5738 /**
5739  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5740  * @pid: the pid in question.
5741  */
5742 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5743 {
5744         struct task_struct *p;
5745         int retval;
5746
5747         if (pid < 0)
5748                 return -EINVAL;
5749
5750         retval = -ESRCH;
5751         read_lock(&tasklist_lock);
5752         p = find_process_by_pid(pid);
5753         if (p) {
5754                 retval = security_task_getscheduler(p);
5755                 if (!retval)
5756                         retval = p->policy;
5757         }
5758         read_unlock(&tasklist_lock);
5759         return retval;
5760 }
5761
5762 /**
5763  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5764  * @pid: the pid in question.
5765  * @param: structure containing the RT priority.
5766  */
5767 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5768 {
5769         struct sched_param lp;
5770         struct task_struct *p;
5771         int retval;
5772
5773         if (!param || pid < 0)
5774                 return -EINVAL;
5775
5776         read_lock(&tasklist_lock);
5777         p = find_process_by_pid(pid);
5778         retval = -ESRCH;
5779         if (!p)
5780                 goto out_unlock;
5781
5782         retval = security_task_getscheduler(p);
5783         if (retval)
5784                 goto out_unlock;
5785
5786         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5787         read_unlock(&tasklist_lock);
5788
5789         /*
5790          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5791          */
5792         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5793
5794         return retval;
5795
5796 out_unlock:
5797         read_unlock(&tasklist_lock);
5798         return retval;
5799 }
5800
5801 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5802 {
5803         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5804         struct task_struct *p;
5805         int retval;
5806
5807         get_online_cpus();
5808         read_lock(&tasklist_lock);
5809
5810         p = find_process_by_pid(pid);
5811         if (!p) {
5812                 read_unlock(&tasklist_lock);
5813                 put_online_cpus();
5814                 return -ESRCH;
5815         }
5816
5817         /*
5818          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5819          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5820          * usage count and then drop tasklist_lock.
5821          */
5822         get_task_struct(p);
5823         read_unlock(&tasklist_lock);
5824
5825         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5826                 retval = -ENOMEM;
5827                 goto out_put_task;
5828         }
5829         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5830                 retval = -ENOMEM;
5831                 goto out_free_cpus_allowed;
5832         }
5833         retval = -EPERM;
5834         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5835                 goto out_unlock;
5836
5837         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5838         if (retval)
5839                 goto out_unlock;
5840
5841         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5842         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5843  again:
5844         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5845
5846         if (!retval) {
5847                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5848                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5849                         /*
5850                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5851                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5852                          * cpuset's cpus_allowed
5853                          */
5854                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5855                         goto again;
5856                 }
5857         }
5858 out_unlock:
5859         free_cpumask_var(new_mask);
5860 out_free_cpus_allowed:
5861         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5862 out_put_task:
5863         put_task_struct(p);
5864         put_online_cpus();
5865         return retval;
5866 }
5867
5868 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5869                              struct cpumask *new_mask)
5870 {
5871         if (len < cpumask_size())
5872                 cpumask_clear(new_mask);
5873         else if (len > cpumask_size())
5874                 len = cpumask_size();
5875
5876         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5877 }
5878
5879 /**
5880  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5881  * @pid: pid of the process
5882  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5883  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5884  */
5885 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5886                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5887 {
5888         cpumask_var_t new_mask;
5889         int retval;
5890
5891         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5892                 return -ENOMEM;
5893
5894         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5895         if (retval == 0)
5896                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5897         free_cpumask_var(new_mask);
5898         return retval;
5899 }
5900
5901 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5902 {
5903         struct task_struct *p;
5904         int retval;
5905
5906         get_online_cpus();
5907         read_lock(&tasklist_lock);
5908
5909         retval = -ESRCH;
5910         p = find_process_by_pid(pid);
5911         if (!p)
5912                 goto out_unlock;
5913
5914         retval = security_task_getscheduler(p);
5915         if (retval)
5916                 goto out_unlock;
5917
5918         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5919
5920 out_unlock:
5921         read_unlock(&tasklist_lock);
5922         put_online_cpus();
5923
5924         return retval;
5925 }
5926
5927 /**
5928  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5929  * @pid: pid of the process
5930  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5931  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5932  */
5933 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5934                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5935 {
5936         int ret;
5937         cpumask_var_t mask;
5938
5939         if (len < cpumask_size())
5940                 return -EINVAL;
5941
5942         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5943                 return -ENOMEM;
5944
5945         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5946         if (ret == 0) {
5947                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5948                         ret = -EFAULT;
5949                 else
5950                         ret = cpumask_size();
5951         }
5952         free_cpumask_var(mask);
5953
5954         return ret;
5955 }
5956
5957 /**
5958  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5959  *
5960  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5961  * other threads running on this CPU then this function will return.
5962  */
5963 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5964 {
5965         struct rq *rq = this_rq_lock();
5966
5967         schedstat_inc(rq, yld_count);
5968         current->sched_class->yield_task(rq);
5969
5970         /*
5971          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5972          * no need to preempt or enable interrupts:
5973          */
5974         __release(rq->lock);
5975         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5976         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5977         preempt_enable_no_resched();
5978
5979         schedule();
5980
5981         return 0;
5982 }
5983
5984 static void __cond_resched(void)
5985 {
5986 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5987         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5988 #endif
5989         /*
5990          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5991          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5992          * cond_resched() call.
5993          */
5994         do {
5995                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5996                 schedule();
5997                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5998         } while (need_resched());
5999 }
6000
6001 int __sched _cond_resched(void)
6002 {
6003         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6004                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6005                 __cond_resched();
6006                 return 1;
6007         }
6008         return 0;
6009 }
6010 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6011
6012 /*
6013  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6014  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6015  *
6016  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6017  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6018  * spin_unlock(), once by hand).
6019  */
6020 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6021 {
6022         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6023         int ret = 0;
6024
6025         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6026                 spin_unlock(lock);
6027                 if (resched && need_resched())
6028                         __cond_resched();
6029                 else
6030                         cpu_relax();
6031                 ret = 1;
6032                 spin_lock(lock);
6033         }
6034         return ret;
6035 }
6036 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6037
6038 int __sched cond_resched_softirq(void)
6039 {
6040         BUG_ON(!in_softirq());
6041
6042         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6043                 local_bh_enable();
6044                 __cond_resched();
6045                 local_bh_disable();
6046                 return 1;
6047         }
6048         return 0;
6049 }
6050 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6051
6052 /**
6053  * yield - yield the current processor to other threads.
6054  *
6055  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6056  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6057  */
6058 void __sched yield(void)
6059 {
6060         set_current_state(TASK_RUNNING);
6061         sys_sched_yield();
6062 }
6063 EXPORT_SYMBOL(yield);
6064
6065 /*
6066  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6067  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6068  *
6069  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6070  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6071  */
6072 void __sched io_schedule(void)
6073 {
6074         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6075
6076         delayacct_blkio_start();
6077         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6078         schedule();
6079         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6080         delayacct_blkio_end();
6081 }
6082 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6083
6084 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6085 {
6086         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6087         long ret;
6088
6089         delayacct_blkio_start();
6090         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6091         ret = schedule_timeout(timeout);
6092         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6093         delayacct_blkio_end();
6094         return ret;
6095 }
6096
6097 /**
6098  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6099  * @policy: scheduling class.
6100  *
6101  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6102  * by a given scheduling class.
6103  */
6104 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6105 {
6106         int ret = -EINVAL;
6107
6108         switch (policy) {
6109         case SCHED_FIFO:
6110         case SCHED_RR:
6111                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6112                 break;
6113         case SCHED_NORMAL:
6114         case SCHED_BATCH:
6115         case SCHED_IDLE:
6116                 ret = 0;
6117                 break;
6118         }
6119         return ret;
6120 }
6121
6122 /**
6123  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6124  * @policy: scheduling class.
6125  *
6126  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6127  * by a given scheduling class.
6128  */
6129 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6130 {
6131         int ret = -EINVAL;
6132
6133         switch (policy) {
6134         case SCHED_FIFO:
6135         case SCHED_RR:
6136                 ret = 1;
6137                 break;
6138         case SCHED_NORMAL:
6139         case SCHED_BATCH:
6140         case SCHED_IDLE:
6141                 ret = 0;
6142         }
6143         return ret;
6144 }
6145
6146 /**
6147  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6148  * @pid: pid of the process.
6149  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6150  *
6151  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6152  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6153  */
6154 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6155                 struct timespec __user *, interval)
6156 {
6157         struct task_struct *p;
6158         unsigned int time_slice;
6159         int retval;
6160         struct timespec t;
6161
6162         if (pid < 0)
6163                 return -EINVAL;
6164
6165         retval = -ESRCH;
6166         read_lock(&tasklist_lock);
6167         p = find_process_by_pid(pid);
6168         if (!p)
6169                 goto out_unlock;
6170
6171         retval = security_task_getscheduler(p);
6172         if (retval)
6173                 goto out_unlock;
6174
6175         /*
6176          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6177          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6178          */
6179         time_slice = 0;
6180         if (p->policy == SCHED_RR) {
6181                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6182         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6183                 struct sched_entity *se = &p->se;
6184                 unsigned long flags;
6185                 struct rq *rq;
6186
6187                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6188                 if (rq->cfs.load.weight)
6189                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6190                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6191         }
6192         read_unlock(&tasklist_lock);
6193         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6194         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6195         return retval;
6196
6197 out_unlock:
6198         read_unlock(&tasklist_lock);
6199         return retval;
6200 }
6201
6202 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6203
6204 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6205 {
6206         unsigned long free = 0;
6207         unsigned state;
6208
6209         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6210         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6211                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6212 #if BITS_PER_LONG == 32
6213         if (state == TASK_RUNNING)
6214                 printk(KERN_CONT " running  ");
6215         else
6216                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6217 #else
6218         if (state == TASK_RUNNING)
6219                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6220         else
6221                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6222 #endif
6223 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6224         {
6225                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6226                 while (!*n)
6227                         n++;
6228                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6229         }
6230 #endif
6231         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6232                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6233
6234         show_stack(p, NULL);
6235 }
6236
6237 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6238 {
6239         struct task_struct *g, *p;
6240
6241 #if BITS_PER_LONG == 32
6242         printk(KERN_INFO
6243                 "  task                PC stack   pid father\n");
6244 #else
6245         printk(KERN_INFO
6246                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6247 #endif
6248         read_lock(&tasklist_lock);
6249         do_each_thread(g, p) {
6250                 /*
6251                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6252                  * console might take alot of time:
6253                  */
6254                 touch_nmi_watchdog();
6255                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6256                         sched_show_task(p);
6257         } while_each_thread(g, p);
6258
6259         touch_all_softlockup_watchdogs();
6260
6261 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6262         sysrq_sched_debug_show();
6263 #endif
6264         read_unlock(&tasklist_lock);
6265         /*
6266          * Only show locks if all tasks are dumped:
6267          */
6268         if (state_filter == -1)
6269                 debug_show_all_locks();
6270 }
6271
6272 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6273 {
6274         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6275 }
6276
6277 /**
6278  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6279  * @idle: task in question
6280  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6281  *
6282  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6283  * flag, to make booting more robust.
6284  */
6285 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6286 {
6287         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6288         unsigned long flags;
6289
6290         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6291
6292         __sched_fork(idle);
6293         idle->se.exec_start = sched_clock();
6294
6295         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6296         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6297         __set_task_cpu(idle, cpu);
6298
6299         rq->curr = rq->idle = idle;
6300 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6301         idle->oncpu = 1;
6302 #endif
6303         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6304
6305         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6306 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6307         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6308 #else
6309         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6310 #endif
6311         /*
6312          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6313          */
6314         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6315         ftrace_graph_init_task(idle);
6316 }
6317
6318 /*
6319  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6320  * indicates which cpus entered this state. This is used
6321  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6322  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6323  * always be CPU_BITS_NONE.
6324  */
6325 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6326
6327 /*
6328  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6329  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6330  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6331  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6332  * number of CPUs.
6333  *
6334  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6335  */
6336 static inline void sched_init_granularity(void)
6337 {
6338         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6339         const unsigned long limit = 200000000;
6340
6341         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6342         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6343                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6344
6345         sysctl_sched_latency *= factor;
6346         if (sysctl_sched_latency > limit)
6347                 sysctl_sched_latency = limit;
6348
6349         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6350
6351         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6352 }
6353
6354 #ifdef CONFIG_SMP
6355 /*
6356  * This is how migration works:
6357  *
6358  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6359  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6360  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6361  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6362  *    thread off the CPU)
6363  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6364  *    task is still in the wrong runqueue.
6365  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6366  *    it and puts it into the right queue.
6367  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6368  * 7) we wake up and the migration is done.
6369  */
6370
6371 /*
6372  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6373  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6374  * is removed from the allowed bitmask.
6375  *
6376  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6377  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6378  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6379  */
6380 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6381 {
6382         struct migration_req req;
6383         unsigned long flags;
6384         struct rq *rq;
6385         int ret = 0;
6386
6387         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6388         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6389                 ret = -EINVAL;
6390                 goto out;
6391         }
6392
6393         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6394                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6395                 ret = -EINVAL;
6396                 goto out;
6397         }
6398
6399         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6400                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6401         else {
6402                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6403                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6404         }
6405
6406         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6407         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6408                 goto out;
6409
6410         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6411                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6412                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6413                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6414                 wait_for_completion(&req.done);
6415                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6416                 return 0;
6417         }
6418 out:
6419         task_rq_unlock(rq, &flags);
6420
6421         return ret;
6422 }
6423 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6424
6425 /*
6426  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6427  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6428  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6429  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6430  *
6431  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6432  * as the task is no longer on this CPU.
6433  *
6434  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6435  */
6436 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6437 {
6438         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6439         int ret = 0, on_rq;
6440
6441         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6442                 return ret;
6443
6444         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6445         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6446
6447         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6448         /* Already moved. */
6449         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6450                 goto done;
6451         /* Affinity changed (again). */
6452         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6453                 goto fail;
6454
6455         on_rq = p->se.on_rq;
6456         if (on_rq)
6457                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6458
6459         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6460         if (on_rq) {
6461                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6462                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6463         }
6464 done:
6465         ret = 1;
6466 fail:
6467         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6468         return ret;
6469 }
6470
6471 /*
6472  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6473  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6474  * another runqueue.
6475  */
6476 static int migration_thread(void *data)
6477 {
6478         int cpu = (long)data;
6479         struct rq *rq;
6480
6481         rq = cpu_rq(cpu);
6482         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6483
6484         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6485         while (!kthread_should_stop()) {
6486                 struct migration_req *req;
6487                 struct list_head *head;
6488
6489                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6490
6491                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6492                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6493                         goto wait_to_die;
6494                 }
6495
6496                 if (rq->active_balance) {
6497                         active_load_balance(rq, cpu);
6498                         rq->active_balance = 0;
6499                 }
6500
6501                 head = &rq->migration_queue;
6502
6503                 if (list_empty(head)) {
6504                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6505                         schedule();
6506                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6507                         continue;
6508                 }
6509                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6510                 list_del_init(head->next);
6511
6512                 spin_unlock(&rq->lock);
6513                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6514                 local_irq_enable();
6515
6516                 complete(&req->done);
6517         }
6518         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6519         return 0;
6520
6521 wait_to_die:
6522         /* Wait for kthread_stop */
6523         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6524         while (!kthread_should_stop()) {
6525                 schedule();
6526                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6527         }
6528         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6529         return 0;
6530 }
6531
6532 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6533
6534 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6535 {
6536         int ret;
6537
6538         local_irq_disable();
6539         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6540         local_irq_enable();
6541         return ret;
6542 }
6543
6544 /*
6545  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6546  */
6547 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6548 {
6549         int dest_cpu;
6550         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6551
6552 again:
6553         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6554         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6555                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6556                         goto move;
6557
6558         /* Any allowed, online CPU? */
6559         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6560         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6561                 goto move;
6562
6563         /* No more Mr. Nice Guy. */
6564         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6565                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6566                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6567
6568                 /*
6569                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6570                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6571                  * leave kernel.
6572                  */
6573                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6574                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6575                                "longer affine to cpu%d\n",
6576                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6577                 }
6578         }
6579
6580 move:
6581         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6582         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6583                 goto again;
6584 }
6585
6586 /*
6587  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6588  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6589  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6590  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6591  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6592  */
6593 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6594 {
6595         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6596         unsigned long flags;
6597
6598         local_irq_save(flags);
6599         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6600         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6601         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6602         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6603         local_irq_restore(flags);
6604 }
6605
6606 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6607 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6608 {
6609         struct task_struct *p, *t;
6610
6611         read_lock(&tasklist_lock);
6612
6613         do_each_thread(t, p) {
6614                 if (p == current)
6615                         continue;
6616
6617                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6618                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6619         } while_each_thread(t, p);
6620
6621         read_unlock(&tasklist_lock);
6622 }
6623
6624 /*
6625  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6626  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6627  * Used by CPU offline code.
6628  */
6629 void sched_idle_next(void)
6630 {
6631         int this_cpu = smp_processor_id();
6632         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6633         struct task_struct *p = rq->idle;
6634         unsigned long flags;
6635
6636         /* cpu has to be offline */
6637         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6638
6639         /*
6640          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6641          * and interrupts disabled on the current cpu.
6642          */
6643         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6644
6645         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6646
6647         update_rq_clock(rq);
6648         activate_task(rq, p, 0);
6649
6650         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6651 }
6652
6653 /*
6654  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6655  * offline.
6656  */
6657 void idle_task_exit(void)
6658 {
6659         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6660
6661         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6662
6663         if (mm != &init_mm)
6664                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6665         mmdrop(mm);
6666 }
6667
6668 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6669 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6670 {
6671         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6672
6673         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6674         BUG_ON(!p->exit_state);
6675
6676         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6677         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6678
6679         get_task_struct(p);
6680
6681         /*
6682          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6683          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6684          * fine.
6685          */
6686         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6687         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6688         spin_lock_irq(&rq->lock);
6689
6690         put_task_struct(p);
6691 }
6692
6693 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6694 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6695 {
6696         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6697         struct task_struct *next;
6698
6699         for ( ; ; ) {
6700                 if (!rq->nr_running)
6701                         break;
6702                 update_rq_clock(rq);
6703                 next = pick_next_task(rq);
6704                 if (!next)
6705                         break;
6706                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6707                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6708
6709         }
6710 }
6711 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6712
6713 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6714
6715 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6716         {
6717                 .procname       = "sched_domain",
6718                 .mode           = 0555,
6719         },
6720         {0, },
6721 };
6722
6723 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6724         {
6725                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6726                 .procname       = "kernel",
6727                 .mode           = 0555,
6728                 .child          = sd_ctl_dir,
6729         },
6730         {0, },
6731 };
6732
6733 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6734 {
6735         struct ctl_table *entry =
6736                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6737
6738         return entry;
6739 }
6740
6741 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6742 {
6743         struct ctl_table *entry;
6744
6745         /*
6746          * In the intermediate directories, both the child directory and
6747          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6748          * will always be set. In the lowest directory the names are
6749          * static strings and all have proc handlers.
6750          */
6751         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6752                 if (entry->child)
6753                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6754                 if (entry->proc_handler == NULL)
6755                         kfree(entry->procname);
6756         }
6757
6758         kfree(*tablep);
6759         *tablep = NULL;
6760 }
6761
6762 static void
6763 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6764                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6765                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6766 {
6767         entry->procname = procname;
6768         entry->data = data;
6769         entry->maxlen = maxlen;
6770         entry->mode = mode;
6771         entry->proc_handler = proc_handler;
6772 }
6773
6774 static struct ctl_table *
6775 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6776 {
6777         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6778
6779         if (table == NULL)
6780                 return NULL;
6781
6782         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6783                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6784         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6785                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6786         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6787                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6788         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6789                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6790         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6791                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6792         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6793                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6794         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6795                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6796         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6797                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6798         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6799                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6800         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6801                 &sd->cache_nice_tries,
6802                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6803         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6804                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6805         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6806                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6807         /* &table[12] is terminator */
6808
6809         return table;
6810 }
6811
6812 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6813 {
6814         struct ctl_table *entry, *table;
6815         struct sched_domain *sd;
6816         int domain_num = 0, i;
6817         char buf[32];
6818
6819         for_each_domain(cpu, sd)
6820                 domain_num++;
6821         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6822         if (table == NULL)
6823                 return NULL;
6824
6825         i = 0;
6826         for_each_domain(cpu, sd) {
6827                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6828                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6829                 entry->mode = 0555;
6830                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6831                 entry++;
6832                 i++;
6833         }
6834         return table;
6835 }
6836
6837 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6838 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6839 {
6840         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6841         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6842         char buf[32];
6843
6844         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6845         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6846
6847         if (entry == NULL)
6848                 return;
6849
6850         for_each_online_cpu(i) {
6851                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6852                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6853                 entry->mode = 0555;
6854                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6855                 entry++;
6856         }
6857
6858         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6859         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6860 }
6861
6862 /* may be called multiple times per register */
6863 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6864 {
6865         if (sd_sysctl_header)
6866                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6867         sd_sysctl_header = NULL;
6868         if (sd_ctl_dir[0].child)
6869                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6870 }
6871 #else
6872 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6873 {
6874 }
6875 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6876 {
6877 }
6878 #endif
6879
6880 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6881 {
6882         if (!rq->online) {
6883                 const struct sched_class *class;
6884
6885                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6886                 rq->online = 1;
6887
6888                 for_each_class(class) {
6889                         if (class->rq_online)
6890                                 class->rq_online(rq);
6891                 }
6892         }
6893 }
6894
6895 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6896 {
6897         if (rq->online) {
6898                 const struct sched_class *class;
6899
6900                 for_each_class(class) {
6901                         if (class->rq_offline)
6902                                 class->rq_offline(rq);
6903                 }
6904
6905                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6906                 rq->online = 0;
6907         }
6908 }
6909
6910 /*
6911  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6912  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6913  */
6914 static int __cpuinit
6915 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6916 {
6917         struct task_struct *p;
6918         int cpu = (long)hcpu;
6919         unsigned long flags;
6920         struct rq *rq;
6921
6922         switch (action) {
6923
6924         case CPU_UP_PREPARE:
6925         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6926                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6927                 if (IS_ERR(p))
6928                         return NOTIFY_BAD;
6929                 kthread_bind(p, cpu);
6930                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6931                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6932                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6933                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6934                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6935                 break;
6936
6937         case CPU_ONLINE:
6938         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6939                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6940                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6941
6942                 /* Update our root-domain */
6943                 rq = cpu_rq(cpu);
6944                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6945                 if (rq->rd) {
6946                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6947
6948                         set_rq_online(rq);
6949                 }
6950                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6951                 break;
6952
6953 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6954         case CPU_UP_CANCELED:
6955         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6956                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6957                         break;
6958                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6959                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6960                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6961                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6962                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6963                 break;
6964
6965         case CPU_DEAD:
6966         case CPU_DEAD_FROZEN:
6967                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6968                 migrate_live_tasks(cpu);
6969                 rq = cpu_rq(cpu);
6970                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6971                 rq->migration_thread = NULL;
6972                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6973                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6974                 update_rq_clock(rq);
6975                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6976                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6977                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6978                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6979                 migrate_dead_tasks(cpu);
6980                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6981                 cpuset_unlock();
6982                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6983                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6984
6985                 /*
6986                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6987                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6988                  * the requestors.
6989                  */
6990                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6991                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6992                         struct migration_req *req;
6993
6994                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6995                                          struct migration_req, list);
6996                         list_del_init(&req->list);
6997                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6998                         complete(&req->done);
6999                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7000                 }
7001                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7002                 break;
7003
7004         case CPU_DYING:
7005         case CPU_DYING_FROZEN:
7006                 /* Update our root-domain */
7007                 rq = cpu_rq(cpu);
7008                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7009                 if (rq->rd) {
7010                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7011                         set_rq_offline(rq);
7012                 }
7013                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7014                 break;
7015 #endif
7016         }
7017         return NOTIFY_OK;
7018 }
7019
7020 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7021  * happens before everything else.
7022  */
7023 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7024         .notifier_call = migration_call,
7025         .priority = 10
7026 };
7027
7028 static int __init migration_init(void)
7029 {
7030         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7031         int err;
7032
7033         /* Start one for the boot CPU: */
7034         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7035         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7036         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7037         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7038
7039         return err;
7040 }
7041 early_initcall(migration_init);
7042 #endif
7043
7044 #ifdef CONFIG_SMP
7045
7046 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7047
7048 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7049                                   struct cpumask *groupmask)
7050 {
7051         struct sched_group *group = sd->groups;
7052         char str[256];
7053
7054         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7055         cpumask_clear(groupmask);
7056
7057         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7058
7059         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7060                 printk("does not load-balance\n");
7061                 if (sd->parent)
7062                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7063                                         " has parent");
7064                 return -1;
7065         }
7066
7067         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7068
7069         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7070                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7071                                 "CPU%d\n", cpu);
7072         }
7073         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7074                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7075                                 " CPU%d\n", cpu);
7076         }
7077
7078         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7079         do {
7080                 if (!group) {
7081                         printk("\n");
7082                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7083                         break;
7084                 }
7085
7086                 if (!group->__cpu_power) {
7087                         printk(KERN_CONT "\n");
7088                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7089                                         "set\n");
7090                         break;
7091                 }
7092
7093                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7094                         printk(KERN_CONT "\n");
7095                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7096                         break;
7097                 }
7098
7099                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7100                         printk(KERN_CONT "\n");
7101                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7102                         break;
7103                 }
7104
7105                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7106
7107                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7108                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7109
7110                 group = group->next;
7111         } while (group != sd->groups);
7112         printk(KERN_CONT "\n");
7113
7114         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7115                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7116
7117         if (sd->parent &&
7118             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7119                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7120                         "of domain->span\n");
7121         return 0;
7122 }
7123
7124 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7125 {
7126         cpumask_var_t groupmask;
7127         int level = 0;
7128
7129         if (!sd) {
7130                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7131                 return;
7132         }
7133
7134         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7135
7136         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7137                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7138                 return;
7139         }
7140
7141         for (;;) {
7142                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7143                         break;
7144                 level++;
7145                 sd = sd->parent;
7146                 if (!sd)
7147                         break;
7148         }
7149         free_cpumask_var(groupmask);
7150 }
7151 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7152 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7153 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7154
7155 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7156 {
7157         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7158                 return 1;
7159
7160         /* Following flags need at least 2 groups */
7161         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7162                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7163                          SD_BALANCE_FORK |
7164                          SD_BALANCE_EXEC |
7165                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7166                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7167                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7168                         return 0;
7169         }
7170
7171         /* Following flags don't use groups */
7172         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7173                          SD_WAKE_AFFINE |
7174                          SD_WAKE_BALANCE))
7175                 return 0;
7176
7177         return 1;
7178 }
7179
7180 static int
7181 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7182 {
7183         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7184
7185         if (sd_degenerate(parent))
7186                 return 1;
7187
7188         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7189                 return 0;
7190
7191         /* Does parent contain flags not in child? */
7192         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7193         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7194                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7195         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7196         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7197                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7198                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7199                                 SD_BALANCE_FORK |
7200                                 SD_BALANCE_EXEC |
7201                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7202                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7203                 if (nr_node_ids == 1)
7204                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7205         }
7206         if (~cflags & pflags)
7207                 return 0;
7208
7209         return 1;
7210 }
7211
7212 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7213 {
7214         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7215
7216         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7217         free_cpumask_var(rd->online);
7218         free_cpumask_var(rd->span);
7219         kfree(rd);
7220 }
7221
7222 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7223 {
7224         struct root_domain *old_rd = NULL;
7225         unsigned long flags;
7226
7227         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7228
7229         if (rq->rd) {
7230                 old_rd = rq->rd;
7231
7232                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7233                         set_rq_offline(rq);
7234
7235                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7236
7237                 /*
7238                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7239                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7240                  * in this function:
7241                  */
7242                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7243                         old_rd = NULL;
7244         }
7245
7246         atomic_inc(&rd->refcount);
7247         rq->rd = rd;
7248
7249         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7250         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7251                 set_rq_online(rq);
7252
7253         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7254
7255         if (old_rd)
7256                 free_rootdomain(old_rd);
7257 }
7258
7259 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7260 {
7261         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7262
7263         if (bootmem) {
7264                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7265                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7266                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7267                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7268                 return 0;
7269         }
7270
7271         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7272                 goto out;
7273         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7274                 goto free_span;
7275         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7276                 goto free_online;
7277
7278         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7279                 goto free_rto_mask;
7280         return 0;
7281
7282 free_rto_mask:
7283         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7284 free_online:
7285         free_cpumask_var(rd->online);
7286 free_span:
7287         free_cpumask_var(rd->span);
7288 out:
7289         return -ENOMEM;
7290 }
7291
7292 static void init_defrootdomain(void)
7293 {
7294         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7295
7296         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7297 }
7298
7299 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7300 {
7301         struct root_domain *rd;
7302
7303         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7304         if (!rd)
7305                 return NULL;
7306
7307         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7308                 kfree(rd);
7309                 return NULL;
7310         }
7311
7312         return rd;
7313 }
7314
7315 /*
7316  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7317  * hold the hotplug lock.
7318  */
7319 static void
7320 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7321 {
7322         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7323         struct sched_domain *tmp;
7324
7325         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7326         for (tmp = sd; tmp; ) {
7327                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7328                 if (!parent)
7329                         break;
7330
7331                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7332                         tmp->parent = parent->parent;
7333                         if (parent->parent)
7334                                 parent->parent->child = tmp;
7335                 } else
7336                         tmp = tmp->parent;
7337         }
7338
7339         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7340                 sd = sd->parent;
7341                 if (sd)
7342                         sd->child = NULL;
7343         }
7344
7345         sched_domain_debug(sd, cpu);
7346
7347         rq_attach_root(rq, rd);
7348         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7349 }
7350
7351 /* cpus with isolated domains */
7352 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7353
7354 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7355 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7356 {
7357         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7358         return 1;
7359 }
7360
7361 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7362
7363 /*
7364  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7365  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7366  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7367  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7368  *
7369  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7370  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7371  * and ->cpu_power to 0.
7372  */
7373 static void
7374 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7375                         const struct cpumask *cpu_map,
7376                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7377                                         struct sched_group **sg,
7378                                         struct cpumask *tmpmask),
7379                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7380 {
7381         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7382         int i;
7383
7384         cpumask_clear(covered);
7385
7386         for_each_cpu(i, span) {
7387                 struct sched_group *sg;
7388                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7389                 int j;
7390
7391                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7392                         continue;
7393
7394                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7395                 sg->__cpu_power = 0;
7396
7397                 for_each_cpu(j, span) {
7398                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7399                                 continue;
7400
7401                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7402                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7403                 }
7404                 if (!first)
7405                         first = sg;
7406                 if (last)
7407                         last->next = sg;
7408                 last = sg;
7409         }
7410         last->next = first;
7411 }
7412
7413 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7414
7415 #ifdef CONFIG_NUMA
7416
7417 /**
7418  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7419  * @node: node whose sched_domain we're building
7420  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7421  *
7422  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7423  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7424  *
7425  * Should use nodemask_t.
7426  */
7427 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7428 {
7429         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7430
7431         min_val = INT_MAX;
7432
7433         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7434                 /* Start at @node */
7435                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7436
7437                 if (!nr_cpus_node(n))
7438                         continue;
7439
7440                 /* Skip already used nodes */
7441                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7442                         continue;
7443
7444                 /* Simple min distance search */
7445                 val = node_distance(node, n);
7446
7447                 if (val < min_val) {
7448                         min_val = val;
7449                         best_node = n;
7450                 }
7451         }
7452
7453         node_set(best_node, *used_nodes);
7454         return best_node;
7455 }
7456
7457 /**
7458  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7459  * @node: node whose cpumask we're constructing
7460  * @span: resulting cpumask
7461  *
7462  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7463  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7464  * out optimally.
7465  */
7466 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7467 {
7468         nodemask_t used_nodes;
7469         int i;
7470
7471         cpumask_clear(span);
7472         nodes_clear(used_nodes);
7473
7474         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7475         node_set(node, used_nodes);
7476
7477         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7478                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7479
7480                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7481         }
7482 }
7483 #endif /* CONFIG_NUMA */
7484
7485 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7486
7487 /*
7488  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7489  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7490  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7491  */
7492 struct static_sched_group {
7493         struct sched_group sg;
7494         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7495 };
7496
7497 struct static_sched_domain {
7498         struct sched_domain sd;
7499         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7500 };
7501
7502 /*
7503  * SMT sched-domains:
7504  */
7505 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7506 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7507 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7508
7509 static int
7510 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7511                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7512 {
7513         if (sg)
7514                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7515         return cpu;
7516 }
7517 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7518
7519 /*
7520  * multi-core sched-domains:
7521  */
7522 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7523 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7524 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7525 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7526
7527 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7528 static int
7529 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7530                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7531 {
7532         int group;
7533
7534         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7535         group = cpumask_first(mask);
7536         if (sg)
7537                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7538         return group;
7539 }
7540 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7541 static int
7542 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7543                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7544 {
7545         if (sg)
7546                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7547         return cpu;
7548 }
7549 #endif
7550
7551 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7552 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7553
7554 static int
7555 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7556                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7557 {
7558         int group;
7559 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7560         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7561         group = cpumask_first(mask);
7562 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7563         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7564         group = cpumask_first(mask);
7565 #else
7566         group = cpu;
7567 #endif
7568         if (sg)
7569                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7570         return group;
7571 }
7572
7573 #ifdef CONFIG_NUMA
7574 /*
7575  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7576  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7577  * gets dynamically allocated.
7578  */
7579 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7580 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7581
7582 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7583 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7584
7585 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7586                                  struct sched_group **sg,
7587                                  struct cpumask *nodemask)
7588 {
7589         int group;
7590
7591         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7592         group = cpumask_first(nodemask);
7593
7594         if (sg)
7595                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7596         return group;
7597 }
7598
7599 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7600 {
7601         struct sched_group *sg = group_head;
7602         int j;
7603
7604         if (!sg)
7605                 return;
7606         do {
7607                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7608                         struct sched_domain *sd;
7609
7610                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7611                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7612                                 /*
7613                                  * Only add "power" once for each
7614                                  * physical package.
7615                                  */
7616                                 continue;
7617                         }
7618
7619                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7620                 }
7621                 sg = sg->next;
7622         } while (sg != group_head);
7623 }
7624 #endif /* CONFIG_NUMA */
7625
7626 #ifdef CONFIG_NUMA
7627 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7628 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7629                               struct cpumask *nodemask)
7630 {
7631         int cpu, i;
7632
7633         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7634                 struct sched_group **sched_group_nodes
7635                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7636
7637                 if (!sched_group_nodes)
7638                         continue;
7639
7640                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7641                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7642
7643                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7644                         if (cpumask_empty(nodemask))
7645                                 continue;
7646
7647                         if (sg == NULL)
7648                                 continue;
7649                         sg = sg->next;
7650 next_sg:
7651                         oldsg = sg;
7652                         sg = sg->next;
7653                         kfree(oldsg);
7654                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7655                                 goto next_sg;
7656                 }
7657                 kfree(sched_group_nodes);
7658                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7659         }
7660 }
7661 #else /* !CONFIG_NUMA */
7662 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7663                               struct cpumask *nodemask)
7664 {
7665 }
7666 #endif /* CONFIG_NUMA */
7667
7668 /*
7669  * Initialize sched groups cpu_power.
7670  *
7671  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7672  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7673  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7674  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7675  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7676  * less cpu_power.
7677  *
7678  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7679  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7680  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7681  */
7682 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7683 {
7684         struct sched_domain *child;
7685         struct sched_group *group;
7686
7687         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7688
7689         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7690                 return;
7691
7692         child = sd->child;
7693
7694         sd->groups->__cpu_power = 0;
7695
7696         /*
7697          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7698          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7699          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7700          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7701          * same sched domain.
7702          */
7703         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7704                        (child->flags &
7705                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7706                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7707                 return;
7708         }
7709
7710         /*
7711          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7712          */
7713         group = child->groups;
7714         do {
7715                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7716                 group = group->next;
7717         } while (group != child->groups);
7718 }
7719
7720 /*
7721  * Initializers for schedule domains
7722  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7723  */
7724
7725 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7726 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7727 #else
7728 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7729 #endif
7730
7731 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7732
7733 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7734 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7735 {                                                               \
7736         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7737         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7738         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7739         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7740 }
7741
7742 SD_INIT_FUNC(CPU)
7743 #ifdef CONFIG_NUMA
7744  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7745  SD_INIT_FUNC(NODE)
7746 #endif
7747 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7748  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7749 #endif
7750 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7751  SD_INIT_FUNC(MC)
7752 #endif
7753
7754 static int default_relax_domain_level = -1;
7755
7756 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7757 {
7758         unsigned long val;
7759
7760         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7761         if (val < SD_LV_MAX)
7762                 default_relax_domain_level = val;
7763
7764         return 1;
7765 }
7766 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7767
7768 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7769                                  struct sched_domain_attr *attr)
7770 {
7771         int request;
7772
7773         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7774                 if (default_relax_domain_level < 0)
7775                         return;
7776                 else
7777                         request = default_relax_domain_level;
7778         } else
7779                 request = attr->relax_domain_level;
7780         if (request < sd->level) {
7781                 /* turn off idle balance on this domain */
7782                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7783         } else {
7784                 /* turn on idle balance on this domain */
7785                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7786         }
7787 }
7788
7789 /*
7790  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7791  * to the individual cpus
7792  */
7793 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7794                                  struct sched_domain_attr *attr)
7795 {
7796         int i, err = -ENOMEM;
7797         struct root_domain *rd;
7798         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7799                 tmpmask;
7800 #ifdef CONFIG_NUMA
7801         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7802         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7803         int sd_allnodes = 0;
7804
7805         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7806                 goto out;
7807         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7808                 goto free_domainspan;
7809         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7810                 goto free_covered;
7811 #endif
7812
7813         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7814                 goto free_notcovered;
7815         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7816                 goto free_nodemask;
7817         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7818                 goto free_this_sibling_map;
7819         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7820                 goto free_this_core_map;
7821         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7822                 goto free_send_covered;
7823
7824 #ifdef CONFIG_NUMA
7825         /*
7826          * Allocate the per-node list of sched groups
7827          */
7828         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7829                                     GFP_KERNEL);
7830         if (!sched_group_nodes) {
7831                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7832                 goto free_tmpmask;
7833         }
7834 #endif
7835
7836         rd = alloc_rootdomain();
7837         if (!rd) {
7838                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7839                 goto free_sched_groups;
7840         }
7841
7842 #ifdef CONFIG_NUMA
7843         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7844 #endif
7845
7846         /*
7847          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7848          */
7849         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7850                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7851
7852                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7853
7854 #ifdef CONFIG_NUMA
7855                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7856                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7857                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7858                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7859                         set_domain_attribute(sd, attr);
7860                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7861                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7862                         p = sd;
7863                         sd_allnodes = 1;
7864                 } else
7865                         p = NULL;
7866
7867                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7868                 SD_INIT(sd, NODE);
7869                 set_domain_attribute(sd, attr);
7870                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7871                 sd->parent = p;
7872                 if (p)
7873                         p->child = sd;
7874                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7875                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7876 #endif
7877
7878                 p = sd;
7879                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7880                 SD_INIT(sd, CPU);
7881                 set_domain_attribute(sd, attr);
7882                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7883                 sd->parent = p;
7884                 if (p)
7885                         p->child = sd;
7886                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7887
7888 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7889                 p = sd;
7890                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7891                 SD_INIT(sd, MC);
7892                 set_domain_attribute(sd, attr);
7893                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7894                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7895                 sd->parent = p;
7896                 p->child = sd;
7897                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7898 #endif
7899
7900 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7901                 p = sd;
7902                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7903                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7904                 set_domain_attribute(sd, attr);
7905                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7906                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7907                 sd->parent = p;
7908                 p->child = sd;
7909                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7910 #endif
7911         }
7912
7913 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7914         /* Set up CPU (sibling) groups */
7915         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7916                 cpumask_and(this_sibling_map,
7917                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7918                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7919                         continue;
7920
7921                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7922                                         &cpu_to_cpu_group,
7923                                         send_covered, tmpmask);
7924         }
7925 #endif
7926
7927 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7928         /* Set up multi-core groups */
7929         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7930                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7931                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7932                         continue;
7933
7934                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7935                                         &cpu_to_core_group,
7936                                         send_covered, tmpmask);
7937         }
7938 #endif
7939
7940         /* Set up physical groups */
7941         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7942                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7943                 if (cpumask_empty(nodemask))
7944                         continue;
7945
7946                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7947                                         &cpu_to_phys_group,
7948                                         send_covered, tmpmask);
7949         }
7950
7951 #ifdef CONFIG_NUMA
7952         /* Set up node groups */
7953         if (sd_allnodes) {
7954                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7955                                         &cpu_to_allnodes_group,
7956                                         send_covered, tmpmask);
7957         }
7958
7959         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7960                 /* Set up node groups */
7961                 struct sched_group *sg, *prev;
7962                 int j;
7963
7964                 cpumask_clear(covered);
7965                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7966                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7967                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7968                         continue;
7969                 }
7970
7971                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7972                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7973
7974                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7975                                   GFP_KERNEL, i);
7976                 if (!sg) {
7977                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7978                                 "node %d\n", i);
7979                         goto error;
7980                 }
7981                 sched_group_nodes[i] = sg;
7982                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7983                         struct sched_domain *sd;
7984
7985                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7986                         sd->groups = sg;
7987                 }
7988                 sg->__cpu_power = 0;
7989                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7990                 sg->next = sg;
7991                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7992                 prev = sg;
7993
7994                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7995                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7996
7997                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7998                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7999                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8000                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8001                                 break;
8002
8003                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8004                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8005                                 continue;
8006
8007                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8008                                           cpumask_size(),
8009                                           GFP_KERNEL, i);
8010                         if (!sg) {
8011                                 printk(KERN_WARNING
8012                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8013                                 goto error;
8014                         }
8015                         sg->__cpu_power = 0;
8016                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8017                         sg->next = prev->next;
8018                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8019                         prev->next = sg;
8020                         prev = sg;
8021                 }
8022         }
8023 #endif
8024
8025         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8026 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8027         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8028                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8029
8030                 init_sched_groups_power(i, sd);
8031         }
8032 #endif
8033 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8034         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8035                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8036
8037                 init_sched_groups_power(i, sd);
8038         }
8039 #endif
8040
8041         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8042                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8043
8044                 init_sched_groups_power(i, sd);
8045         }
8046
8047 #ifdef CONFIG_NUMA
8048         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8049                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8050
8051         if (sd_allnodes) {
8052                 struct sched_group *sg;
8053
8054                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8055                                                                 tmpmask);
8056                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8057         }
8058 #endif
8059
8060         /* Attach the domains */
8061         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8062                 struct sched_domain *sd;
8063 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8064                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8065 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8066                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8067 #else
8068                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8069 #endif
8070                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8071         }
8072
8073         err = 0;
8074
8075 free_tmpmask:
8076         free_cpumask_var(tmpmask);
8077 free_send_covered:
8078         free_cpumask_var(send_covered);
8079 free_this_core_map:
8080         free_cpumask_var(this_core_map);
8081 free_this_sibling_map:
8082         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8083 free_nodemask:
8084         free_cpumask_var(nodemask);
8085 free_notcovered:
8086 #ifdef CONFIG_NUMA
8087         free_cpumask_var(notcovered);
8088 free_covered:
8089         free_cpumask_var(covered);
8090 free_domainspan:
8091         free_cpumask_var(domainspan);
8092 out:
8093 #endif
8094         return err;
8095
8096 free_sched_groups:
8097 #ifdef CONFIG_NUMA
8098         kfree(sched_group_nodes);
8099 #endif
8100         goto free_tmpmask;
8101
8102 #ifdef CONFIG_NUMA
8103 error:
8104         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8105         free_rootdomain(rd);
8106         goto free_tmpmask;
8107 #endif
8108 }
8109
8110 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8111 {
8112         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8113 }
8114
8115 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8116 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8117 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8118                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8119
8120 /*
8121  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8122  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8123  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8124  */
8125 static cpumask_var_t fallback_doms;
8126
8127 /*
8128  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8129  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8130  * or 0 if it stayed the same.
8131  */
8132 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8133 {
8134         return 0;
8135 }
8136
8137 /*
8138  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8139  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8140  * exclude other special cases in the future.
8141  */
8142 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8143 {
8144         int err;
8145
8146         arch_update_cpu_topology();
8147         ndoms_cur = 1;
8148         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8149         if (!doms_cur)
8150                 doms_cur = fallback_doms;
8151         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8152         dattr_cur = NULL;
8153         err = build_sched_domains(doms_cur);
8154         register_sched_domain_sysctl();
8155
8156         return err;
8157 }
8158
8159 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8160                                        struct cpumask *tmpmask)
8161 {
8162         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8163 }
8164
8165 /*
8166  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8167  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8168  */
8169 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8170 {
8171         /* Save because hotplug lock held. */
8172         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8173         int i;
8174
8175         for_each_cpu(i, cpu_map)
8176                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8177         synchronize_sched();
8178         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8179 }
8180
8181 /* handle null as "default" */
8182 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8183                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8184 {
8185         struct sched_domain_attr tmp;
8186
8187         /* fast path */
8188         if (!new && !cur)
8189                 return 1;
8190
8191         tmp = SD_ATTR_INIT;
8192         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8193                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8194                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8195 }
8196
8197 /*
8198  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8199  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8200  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8201  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8202  *
8203  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8204  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8205  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8206  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8207  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8208  * it as it is.
8209  *
8210  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8211  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8212  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8213  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8214  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8215  * to be rebuilt.
8216  *
8217  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8218  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8219  * and it will not create the default domain.
8220  *
8221  * Call with hotplug lock held
8222  */
8223 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8224 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8225                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8226 {
8227         int i, j, n;
8228         int new_topology;
8229
8230         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8231
8232         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8233         unregister_sched_domain_sysctl();
8234
8235         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8236         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8237
8238         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8239
8240         /* Destroy deleted domains */
8241         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8242                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8243                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8244                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8245                                 goto match1;
8246                 }
8247                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8248                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8249 match1:
8250                 ;
8251         }
8252
8253         if (doms_new == NULL) {
8254                 ndoms_cur = 0;
8255                 doms_new = fallback_doms;
8256                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8257                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8258         }
8259
8260         /* Build new domains */
8261         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8262                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8263                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8264                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8265                                 goto match2;
8266                 }
8267                 /* no match - add a new doms_new */
8268                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8269                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8270 match2:
8271                 ;
8272         }
8273
8274         /* Remember the new sched domains */
8275         if (doms_cur != fallback_doms)
8276                 kfree(doms_cur);
8277         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8278         doms_cur = doms_new;
8279         dattr_cur = dattr_new;
8280         ndoms_cur = ndoms_new;
8281
8282         register_sched_domain_sysctl();
8283
8284         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8285 }
8286
8287 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8288 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8289 {
8290         get_online_cpus();
8291
8292         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8293         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8294
8295         rebuild_sched_domains();
8296         put_online_cpus();
8297 }
8298
8299 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8300 {
8301         unsigned int level = 0;
8302
8303         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8304                 return -EINVAL;
8305
8306         /*
8307          * level is always be positive so don't check for
8308          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8309          * What happens on 0 or 1 byte write,
8310          * need to check for count as well?
8311          */
8312
8313         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8314                 return -EINVAL;
8315
8316         if (smt)
8317                 sched_smt_power_savings = level;
8318         else
8319                 sched_mc_power_savings = level;
8320
8321         arch_reinit_sched_domains();
8322
8323         return count;
8324 }
8325
8326 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8327 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8328                                            char *page)
8329 {
8330         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8331 }
8332 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8333                                             const char *buf, size_t count)
8334 {
8335         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8336 }
8337 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8338                          sched_mc_power_savings_show,
8339                          sched_mc_power_savings_store);
8340 #endif
8341
8342 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8343 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8344                                             char *page)
8345 {
8346         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8347 }
8348 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8349                                              const char *buf, size_t count)
8350 {
8351         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8352 }
8353 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8354                    sched_smt_power_savings_show,
8355                    sched_smt_power_savings_store);
8356 #endif
8357
8358 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8359 {
8360         int err = 0;
8361
8362 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8363         if (smt_capable())
8364                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8365                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8366 #endif
8367 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8368         if (!err && mc_capable())
8369                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8370                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8371 #endif
8372         return err;
8373 }
8374 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8375
8376 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8377 /*
8378  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8379  * When cpusets are enabled they take over this function.
8380  */
8381 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8382                                 unsigned long action, void *hcpu)
8383 {
8384         switch (action) {
8385         case CPU_ONLINE:
8386         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8387         case CPU_DEAD:
8388         case CPU_DEAD_FROZEN:
8389                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8390                 return NOTIFY_OK;
8391
8392         default:
8393                 return NOTIFY_DONE;
8394         }
8395 }
8396 #endif
8397
8398 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8399                                 unsigned long action, void *hcpu)
8400 {
8401         int cpu = (int)(long)hcpu;
8402
8403         switch (action) {
8404         case CPU_DOWN_PREPARE:
8405         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8406                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8407                 return NOTIFY_OK;
8408
8409         case CPU_DOWN_FAILED:
8410         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8411         case CPU_ONLINE:
8412         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8413                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8414                 return NOTIFY_OK;
8415
8416         default:
8417                 return NOTIFY_DONE;
8418         }
8419 }
8420
8421 void __init sched_init_smp(void)
8422 {
8423         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8424
8425         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8426
8427 #if defined(CONFIG_NUMA)
8428         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8429                                                                 GFP_KERNEL);
8430         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8431 #endif
8432         get_online_cpus();
8433         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8434         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8435         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8436         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8437                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8438         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8439         put_online_cpus();
8440
8441 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8442         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8443         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8444 #endif
8445
8446         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8447         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8448
8449         init_hrtick();
8450
8451         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8452         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8453                 BUG();
8454         sched_init_granularity();
8455         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8456
8457         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8458         init_sched_rt_class();
8459 }
8460 #else
8461 void __init sched_init_smp(void)
8462 {
8463         sched_init_granularity();
8464 }
8465 #endif /* CONFIG_SMP */
8466
8467 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8468 {
8469         return in_lock_functions(addr) ||
8470                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8471                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8472 }
8473
8474 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8475 {
8476         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8477         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8478 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8479         cfs_rq->rq = rq;
8480 #endif
8481         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8482 }
8483
8484 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8485 {
8486         struct rt_prio_array *array;
8487         int i;
8488
8489         array = &rt_rq->active;
8490         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8491                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8492                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8493         }
8494         /* delimiter for bitsearch: */
8495         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8496
8497 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8498         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8499 #ifdef CONFIG_SMP
8500         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8501 #endif
8502 #endif
8503 #ifdef CONFIG_SMP
8504         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8505         rt_rq->overloaded = 0;
8506         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8507 #endif
8508
8509         rt_rq->rt_time = 0;
8510         rt_rq->rt_throttled = 0;
8511         rt_rq->rt_runtime = 0;
8512         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8513
8514 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8515         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8516         rt_rq->rq = rq;
8517 #endif
8518 }
8519
8520 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8521 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8522                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8523                                 struct sched_entity *parent)
8524 {
8525         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8526         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8527         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8528         cfs_rq->tg = tg;
8529         if (add)
8530                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8531
8532         tg->se[cpu] = se;
8533         /* se could be NULL for init_task_group */
8534         if (!se)
8535                 return;
8536
8537         if (!parent)
8538                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8539         else
8540                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8541
8542         se->my_q = cfs_rq;
8543         se->load.weight = tg->shares;
8544         se->load.inv_weight = 0;
8545         se->parent = parent;
8546 }
8547 #endif
8548
8549 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8550 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8551                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8552                 struct sched_rt_entity *parent)
8553 {
8554         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8555
8556         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8557         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8558         rt_rq->tg = tg;
8559         rt_rq->rt_se = rt_se;
8560         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8561         if (add)
8562                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8563
8564         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8565         if (!rt_se)
8566                 return;
8567
8568         if (!parent)
8569                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8570         else
8571                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8572
8573         rt_se->my_q = rt_rq;
8574         rt_se->parent = parent;
8575         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8576 }
8577 #endif
8578
8579 void __init sched_init(void)
8580 {
8581         int i, j;
8582         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8583
8584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8585         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8586 #endif
8587 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8588         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8589 #endif
8590 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8591         alloc_size *= 2;
8592 #endif
8593         /*
8594          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8595          * we use alloc_bootmem().
8596          */
8597         if (alloc_size) {
8598                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8599
8600 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8601                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8602                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8603
8604                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8605                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8606
8607 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8608                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8609                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8610
8611                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8612                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8613 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8614 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8615 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8616                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8617                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8618
8619                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8620                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8621
8622 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8623                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8624                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8625
8626                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8627                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8628 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8629 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8630         }
8631
8632 #ifdef CONFIG_SMP
8633         init_defrootdomain();
8634 #endif
8635
8636         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8637                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8638
8639 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8640         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8641                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8642 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8643         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8644                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8645 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8646 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8647
8648 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8649         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8650         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8651
8652 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8653         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8654         init_task_group.parent = &root_task_group;
8655         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8656 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8657 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8658
8659         for_each_possible_cpu(i) {
8660                 struct rq *rq;
8661
8662                 rq = cpu_rq(i);
8663                 spin_lock_init(&rq->lock);
8664                 rq->nr_running = 0;
8665                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8666                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8667 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8668                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8669                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8670 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8671                 /*
8672                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8673                  *
8674                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8675                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8676                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8677                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8678                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8679                  * (se->load.weight).
8680                  *
8681                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8682                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8683                  * then A0's share of the cpu resource is:
8684                  *
8685                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8686                  *
8687                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8688                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8689                  */
8690                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8691 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8692                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8693                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8694                 /*
8695                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8696                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8697                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8698                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8699                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8700                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8701                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8702                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8703                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8704                  */
8705                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8706                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8707                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8708                                 root_task_group.se[i]);
8709
8710 #endif
8711 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8712
8713                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8715                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8716 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8717                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8718 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8719                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8720                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8721                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8722                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8723                                 root_task_group.rt_se[i]);
8724 #endif
8725 #endif
8726
8727                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8728                         rq->cpu_load[j] = 0;
8729 #ifdef CONFIG_SMP
8730                 rq->sd = NULL;
8731                 rq->rd = NULL;
8732                 rq->active_balance = 0;
8733                 rq->next_balance = jiffies;
8734                 rq->push_cpu = 0;
8735                 rq->cpu = i;
8736                 rq->online = 0;
8737                 rq->migration_thread = NULL;
8738                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8739                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8740 #endif
8741                 init_rq_hrtick(rq);
8742                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8743         }
8744
8745         set_load_weight(&init_task);
8746
8747 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8748         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8749 #endif
8750
8751 #ifdef CONFIG_SMP
8752         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8753 #endif
8754
8755 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8756         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8757 #endif
8758
8759         /*
8760          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8761          */
8762         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8763         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8764
8765         /*
8766          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8767          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8768          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8769          * when this runqueue becomes "idle".
8770          */
8771         init_idle(current, smp_processor_id());
8772         /*
8773          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8774          */
8775         current->sched_class = &fair_sched_class;
8776
8777         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8778         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8779 #ifdef CONFIG_SMP
8780 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8781         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8782 #endif
8783         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8784 #endif /* SMP */
8785
8786         scheduler_running = 1;
8787 }
8788
8789 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8790 void __might_sleep(char *file, int line)
8791 {
8792 #ifdef in_atomic
8793         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8794
8795         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8796                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8797                 return;
8798         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8799                 return;
8800         prev_jiffy = jiffies;
8801
8802         printk(KERN_ERR
8803                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8804                         file, line);
8805         printk(KERN_ERR
8806                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8807                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8808                         current->pid, current->comm);
8809
8810         debug_show_held_locks(current);
8811         if (irqs_disabled())
8812                 print_irqtrace_events(current);
8813         dump_stack();
8814 #endif
8815 }
8816 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8817 #endif
8818
8819 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8820 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8821 {
8822         int on_rq;
8823
8824         update_rq_clock(rq);
8825         on_rq = p->se.on_rq;
8826         if (on_rq)
8827                 deactivate_task(rq, p, 0);
8828         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8829         if (on_rq) {
8830                 activate_task(rq, p, 0);
8831                 resched_task(rq->curr);
8832         }
8833 }
8834
8835 void normalize_rt_tasks(void)
8836 {
8837         struct task_struct *g, *p;
8838         unsigned long flags;
8839         struct rq *rq;
8840
8841         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8842         do_each_thread(g, p) {
8843                 /*
8844                  * Only normalize user tasks:
8845                  */
8846                 if (!p->mm)
8847                         continue;
8848
8849                 p->se.exec_start                = 0;
8850 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8851                 p->se.wait_start                = 0;
8852                 p->se.sleep_start               = 0;
8853                 p->se.block_start               = 0;
8854 #endif
8855
8856                 if (!rt_task(p)) {
8857                         /*
8858                          * Renice negative nice level userspace
8859                          * tasks back to 0:
8860                          */
8861                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8862                                 set_user_nice(p, 0);
8863                         continue;
8864                 }
8865
8866                 spin_lock(&p->pi_lock);
8867                 rq = __task_rq_lock(p);
8868
8869                 normalize_task(rq, p);
8870
8871                 __task_rq_unlock(rq);
8872                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8873         } while_each_thread(g, p);
8874
8875         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8876 }
8877
8878 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8879
8880 #ifdef CONFIG_IA64
8881 /*
8882  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8883  *
8884  * They can only be called when the whole system has been
8885  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8886  * activity can take place. Using them for anything else would
8887  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8888  * under any other configuration.
8889  */
8890
8891 /**
8892  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8893  * @cpu: the processor in question.
8894  *
8895  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8896  */
8897 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8898 {
8899         return cpu_curr(cpu);
8900 }
8901
8902 /**
8903  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8904  * @cpu: the processor in question.
8905  * @p: the task pointer to set.
8906  *
8907  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8908  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8909  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8910  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8911  * and caller must save the original value of the current task (see
8912  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8913  * re-starting the system.
8914  *
8915  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8916  */
8917 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8918 {
8919         cpu_curr(cpu) = p;
8920 }
8921
8922 #endif
8923
8924 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8925 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8926 {
8927         int i;
8928
8929         for_each_possible_cpu(i) {
8930                 if (tg->cfs_rq)
8931                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8932                 if (tg->se)
8933                         kfree(tg->se[i]);
8934         }
8935
8936         kfree(tg->cfs_rq);
8937         kfree(tg->se);
8938 }
8939
8940 static
8941 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8942 {
8943         struct cfs_rq *cfs_rq;
8944         struct sched_entity *se;
8945         struct rq *rq;
8946         int i;
8947
8948         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8949         if (!tg->cfs_rq)
8950                 goto err;
8951         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8952         if (!tg->se)
8953                 goto err;
8954
8955         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8956
8957         for_each_possible_cpu(i) {
8958                 rq = cpu_rq(i);
8959
8960                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8961                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8962                 if (!cfs_rq)
8963                         goto err;
8964
8965                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8966                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8967                 if (!se)
8968                         goto err;
8969
8970                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8971         }
8972
8973         return 1;
8974
8975  err:
8976         return 0;
8977 }
8978
8979 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8980 {
8981         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8982                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8983 }
8984
8985 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8986 {
8987         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8988 }
8989 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8990 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8991 {
8992 }
8993
8994 static inline
8995 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8996 {
8997         return 1;
8998 }
8999
9000 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9001 {
9002 }
9003
9004 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9005 {
9006 }
9007 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9008
9009 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9010 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9011 {
9012         int i;
9013
9014         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9015
9016         for_each_possible_cpu(i) {
9017                 if (tg->rt_rq)
9018                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9019                 if (tg->rt_se)
9020                         kfree(tg->rt_se[i]);
9021         }
9022
9023         kfree(tg->rt_rq);
9024         kfree(tg->rt_se);
9025 }
9026
9027 static
9028 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9029 {
9030         struct rt_rq *rt_rq;
9031         struct sched_rt_entity *rt_se;
9032         struct rq *rq;
9033         int i;
9034
9035         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9036         if (!tg->rt_rq)
9037                 goto err;
9038         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9039         if (!tg->rt_se)
9040                 goto err;
9041
9042         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9043                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9044
9045         for_each_possible_cpu(i) {
9046                 rq = cpu_rq(i);
9047
9048                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9049                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9050                 if (!rt_rq)
9051                         goto err;
9052
9053                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9054                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9055                 if (!rt_se)
9056                         goto err;
9057
9058                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9059         }
9060
9061         return 1;
9062
9063  err:
9064         return 0;
9065 }
9066
9067 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9068 {
9069         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9070                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9071 }
9072
9073 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9074 {
9075         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9076 }
9077 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9078 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9079 {
9080 }
9081
9082 static inline
9083 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9084 {
9085         return 1;
9086 }
9087
9088 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9089 {
9090 }
9091
9092 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9093 {
9094 }
9095 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9096
9097 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9098 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9099 {
9100         free_fair_sched_group(tg);
9101         free_rt_sched_group(tg);
9102         kfree(tg);
9103 }
9104
9105 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9106 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9107 {
9108         struct task_group *tg;
9109         unsigned long flags;
9110         int i;
9111
9112         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9113         if (!tg)
9114                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9115
9116         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9117                 goto err;
9118
9119         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9120                 goto err;
9121
9122         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9123         for_each_possible_cpu(i) {
9124                 register_fair_sched_group(tg, i);
9125                 register_rt_sched_group(tg, i);
9126         }
9127         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9128
9129         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9130
9131         tg->parent = parent;
9132         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9133         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9134         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9135
9136         return tg;
9137
9138 err:
9139         free_sched_group(tg);
9140         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9141 }
9142
9143 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9144 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9145 {
9146         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9147         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9148 }
9149
9150 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9151 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9152 {
9153         unsigned long flags;
9154         int i;
9155
9156         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9157         for_each_possible_cpu(i) {
9158                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9159                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9160         }
9161         list_del_rcu(&tg->list);
9162         list_del_rcu(&tg->siblings);
9163         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9164
9165         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9166         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9167 }
9168
9169 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9170  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9171  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9172  *      reflect its new group.
9173  */
9174 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9175 {
9176         int on_rq, running;
9177         unsigned long flags;
9178         struct rq *rq;
9179
9180         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9181
9182         update_rq_clock(rq);
9183
9184         running = task_current(rq, tsk);
9185         on_rq = tsk->se.on_rq;
9186
9187         if (on_rq)
9188                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9189         if (unlikely(running))
9190                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9191
9192         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9193
9194 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9195         if (tsk->sched_class->moved_group)
9196                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9197 #endif
9198
9199         if (unlikely(running))
9200                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9201         if (on_rq)
9202                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9203
9204         task_rq_unlock(rq, &flags);
9205 }
9206 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9207
9208 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9209 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9210 {
9211         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9212         int on_rq;
9213
9214         on_rq = se->on_rq;
9215         if (on_rq)
9216                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9217
9218         se->load.weight = shares;
9219         se->load.inv_weight = 0;
9220
9221         if (on_rq)
9222                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9223 }
9224
9225 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9226 {
9227         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9228         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9229         unsigned long flags;
9230
9231         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9232         __set_se_shares(se, shares);
9233         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9234 }
9235
9236 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9237
9238 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9239 {
9240         int i;
9241         unsigned long flags;
9242
9243         /*
9244          * We can't change the weight of the root cgroup.
9245          */
9246         if (!tg->se[0])
9247                 return -EINVAL;
9248
9249         if (shares < MIN_SHARES)
9250                 shares = MIN_SHARES;
9251         else if (shares > MAX_SHARES)
9252                 shares = MAX_SHARES;
9253
9254         mutex_lock(&shares_mutex);
9255         if (tg->shares == shares)
9256                 goto done;
9257
9258         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9259         for_each_possible_cpu(i)
9260                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9261         list_del_rcu(&tg->siblings);
9262         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9263
9264         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9265         synchronize_sched();
9266
9267         /*
9268          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9269          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9270          */
9271         tg->shares = shares;
9272         for_each_possible_cpu(i) {
9273                 /*
9274                  * force a rebalance
9275                  */
9276                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9277                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9278         }
9279
9280         /*
9281          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9282          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9283          */
9284         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9285         for_each_possible_cpu(i)
9286                 register_fair_sched_group(tg, i);
9287         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9288         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9289 done:
9290         mutex_unlock(&shares_mutex);
9291         return 0;
9292 }
9293
9294 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9295 {
9296         return tg->shares;
9297 }
9298 #endif
9299
9300 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9301 /*
9302  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9303  */
9304 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9305
9306 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9307 {
9308         if (runtime == RUNTIME_INF)
9309                 return 1ULL << 20;
9310
9311         return div64_u64(runtime << 20, period);
9312 }
9313
9314 /* Must be called with tasklist_lock held */
9315 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9316 {
9317         struct task_struct *g, *p;
9318
9319         do_each_thread(g, p) {
9320                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9321                         return 1;
9322         } while_each_thread(g, p);
9323
9324         return 0;
9325 }
9326
9327 struct rt_schedulable_data {
9328         struct task_group *tg;
9329         u64 rt_period;
9330         u64 rt_runtime;
9331 };
9332
9333 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9334 {
9335         struct rt_schedulable_data *d = data;
9336         struct task_group *child;
9337         unsigned long total, sum = 0;
9338         u64 period, runtime;
9339
9340         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9341         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9342
9343         if (tg == d->tg) {
9344                 period = d->rt_period;
9345                 runtime = d->rt_runtime;
9346         }
9347
9348 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9349         if (tg == &root_task_group) {
9350                 period = global_rt_period();
9351                 runtime = global_rt_runtime();
9352         }
9353 #endif
9354
9355         /*
9356          * Cannot have more runtime than the period.
9357          */
9358         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9359                 return -EINVAL;
9360
9361         /*
9362          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9363          */
9364         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9365                 return -EBUSY;
9366
9367         total = to_ratio(period, runtime);
9368
9369         /*
9370          * Nobody can have more than the global setting allows.
9371          */
9372         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9373                 return -EINVAL;
9374
9375         /*
9376          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9377          */
9378         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9379                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9380                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9381
9382                 if (child == d->tg) {
9383                         period = d->rt_period;
9384                         runtime = d->rt_runtime;
9385                 }
9386
9387                 sum += to_ratio(period, runtime);
9388         }
9389
9390         if (sum > total)
9391                 return -EINVAL;
9392
9393         return 0;
9394 }
9395
9396 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9397 {
9398         struct rt_schedulable_data data = {
9399                 .tg = tg,
9400                 .rt_period = period,
9401                 .rt_runtime = runtime,
9402         };
9403
9404         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9405 }
9406
9407 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9408                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9409 {
9410         int i, err = 0;
9411
9412         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9413         read_lock(&tasklist_lock);
9414         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9415         if (err)
9416                 goto unlock;
9417
9418         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9419         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9420         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9421
9422         for_each_possible_cpu(i) {
9423                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9424
9425                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9426                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9427                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9428         }
9429         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9430  unlock:
9431         read_unlock(&tasklist_lock);
9432         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9433
9434         return err;
9435 }
9436
9437 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9438 {
9439         u64 rt_runtime, rt_period;
9440
9441         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9442         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9443         if (rt_runtime_us < 0)
9444                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9445
9446         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9447 }
9448
9449 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9450 {
9451         u64 rt_runtime_us;
9452
9453         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9454                 return -1;
9455
9456         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9457         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9458         return rt_runtime_us;
9459 }
9460
9461 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9462 {
9463         u64 rt_runtime, rt_period;
9464
9465         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9466         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9467
9468         if (rt_period == 0)
9469                 return -EINVAL;
9470
9471         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9472 }
9473
9474 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9475 {
9476         u64 rt_period_us;
9477
9478         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9479         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9480         return rt_period_us;
9481 }
9482
9483 static int sched_rt_global_constraints(void)
9484 {
9485         u64 runtime, period;
9486         int ret = 0;
9487
9488         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9489                 return -EINVAL;
9490
9491         runtime = global_rt_runtime();
9492         period = global_rt_period();
9493
9494         /*
9495          * Sanity check on the sysctl variables.
9496          */
9497         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9498                 return -EINVAL;
9499
9500         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9501         read_lock(&tasklist_lock);
9502         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9503         read_unlock(&tasklist_lock);
9504         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9505
9506         return ret;
9507 }
9508
9509 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9510 {
9511         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9512         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9513                 return 0;
9514
9515         return 1;
9516 }
9517
9518 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9519 static int sched_rt_global_constraints(void)
9520 {
9521         unsigned long flags;
9522         int i;
9523
9524         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9525                 return -EINVAL;
9526
9527         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9528         for_each_possible_cpu(i) {
9529                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9530
9531                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9532                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9533                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9534         }
9535         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9536
9537         return 0;
9538 }
9539 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9540
9541 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9542                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9543                 loff_t *ppos)
9544 {
9545         int ret;
9546         int old_period, old_runtime;
9547         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9548
9549         mutex_lock(&mutex);
9550         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9551         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9552
9553         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9554
9555         if (!ret && write) {
9556                 ret = sched_rt_global_constraints();
9557                 if (ret) {
9558                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9559                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9560                 } else {
9561                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9562                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9563                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9564                 }
9565         }
9566         mutex_unlock(&mutex);
9567
9568         return ret;
9569 }
9570
9571 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9572
9573 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9574 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9575 {
9576         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9577                             struct task_group, css);
9578 }
9579
9580 static struct cgroup_subsys_state *
9581 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9582 {
9583         struct task_group *tg, *parent;
9584
9585         if (!cgrp->parent) {
9586                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9587                 return &init_task_group.css;
9588         }
9589
9590         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9591         tg = sched_create_group(parent);
9592         if (IS_ERR(tg))
9593                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9594
9595         return &tg->css;
9596 }
9597
9598 static void
9599 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9600 {
9601         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9602
9603         sched_destroy_group(tg);
9604 }
9605
9606 static int
9607 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9608                       struct task_struct *tsk)
9609 {
9610 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9611         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9612                 return -EINVAL;
9613 #else
9614         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9615         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9616                 return -EINVAL;
9617 #endif
9618
9619         return 0;
9620 }
9621
9622 static void
9623 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9624                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9625 {
9626         sched_move_task(tsk);
9627 }
9628
9629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9630 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9631                                 u64 shareval)
9632 {
9633         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9634 }
9635
9636 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9637 {
9638         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9639
9640         return (u64) tg->shares;
9641 }
9642 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9643
9644 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9645 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9646                                 s64 val)
9647 {
9648         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9649 }
9650
9651 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9652 {
9653         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9654 }
9655
9656 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9657                 u64 rt_period_us)
9658 {
9659         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9660 }
9661
9662 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9663 {
9664         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9665 }
9666 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9667
9668 static struct cftype cpu_files[] = {
9669 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9670         {
9671                 .name = "shares",
9672                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9673                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9674         },
9675 #endif
9676 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9677         {
9678                 .name = "rt_runtime_us",
9679                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9680                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9681         },
9682         {
9683                 .name = "rt_period_us",
9684                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9685                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9686         },
9687 #endif
9688 };
9689
9690 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9691 {
9692         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9693 }
9694
9695 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9696         .name           = "cpu",
9697         .create         = cpu_cgroup_create,
9698         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9699         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9700         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9701         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9702         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9703         .early_init     = 1,
9704 };
9705
9706 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9707
9708 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9709
9710 /*
9711  * CPU accounting code for task groups.
9712  *
9713  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9714  * (balbir@in.ibm.com).
9715  */
9716
9717 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9718 struct cpuacct {
9719         struct cgroup_subsys_state css;
9720         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9721         u64 *cpuusage;
9722         struct cpuacct *parent;
9723 };
9724
9725 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9726
9727 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9728 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9729 {
9730         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9731                             struct cpuacct, css);
9732 }
9733
9734 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9735 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9736 {
9737         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9738                             struct cpuacct, css);
9739 }
9740
9741 /* create a new cpu accounting group */
9742 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9743         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9744 {
9745         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9746
9747         if (!ca)
9748                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9749
9750         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9751         if (!ca->cpuusage) {
9752                 kfree(ca);
9753                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9754         }
9755
9756         if (cgrp->parent)
9757                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9758
9759         return &ca->css;
9760 }
9761
9762 /* destroy an existing cpu accounting group */
9763 static void
9764 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9765 {
9766         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9767
9768         free_percpu(ca->cpuusage);
9769         kfree(ca);
9770 }
9771
9772 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9773 {
9774         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9775         u64 data;
9776
9777 #ifndef CONFIG_64BIT
9778         /*
9779          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9780          */
9781         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9782         data = *cpuusage;
9783         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9784 #else
9785         data = *cpuusage;
9786 #endif
9787
9788         return data;
9789 }
9790
9791 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9792 {
9793         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9794
9795 #ifndef CONFIG_64BIT
9796         /*
9797          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9798          */
9799         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9800         *cpuusage = val;
9801         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9802 #else
9803         *cpuusage = val;
9804 #endif
9805 }
9806
9807 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9808 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9809 {
9810         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9811         u64 totalcpuusage = 0;
9812         int i;
9813
9814         for_each_present_cpu(i)
9815                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9816
9817         return totalcpuusage;
9818 }
9819
9820 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9821                                                                 u64 reset)
9822 {
9823         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9824         int err = 0;
9825         int i;
9826
9827         if (reset) {
9828                 err = -EINVAL;
9829                 goto out;
9830         }
9831
9832         for_each_present_cpu(i)
9833                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9834
9835 out:
9836         return err;
9837 }
9838
9839 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9840                                    struct seq_file *m)
9841 {
9842         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9843         u64 percpu;
9844         int i;
9845
9846         for_each_present_cpu(i) {
9847                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9848                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9849         }
9850         seq_printf(m, "\n");
9851         return 0;
9852 }
9853
9854 static struct cftype files[] = {
9855         {
9856                 .name = "usage",
9857                 .read_u64 = cpuusage_read,
9858                 .write_u64 = cpuusage_write,
9859         },
9860         {
9861                 .name = "usage_percpu",
9862                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9863         },
9864
9865 };
9866
9867 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9868 {
9869         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9870 }
9871
9872 /*
9873  * charge this task's execution time to its accounting group.
9874  *
9875  * called with rq->lock held.
9876  */
9877 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9878 {
9879         struct cpuacct *ca;
9880         int cpu;
9881
9882         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9883                 return;
9884
9885         cpu = task_cpu(tsk);
9886         ca = task_ca(tsk);
9887
9888         for (; ca; ca = ca->parent) {
9889                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9890                 *cpuusage += cputime;
9891         }
9892 }
9893
9894 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9895         .name = "cpuacct",
9896         .create = cpuacct_create,
9897         .destroy = cpuacct_destroy,
9898         .populate = cpuacct_populate,
9899         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9900 };
9901 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */