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