sched: Create a helper function to calculate sched_domain stats for fbg()
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335 static int root_task_group_empty(void)
336 {
337         return list_empty(&root_task_group.children);
338 }
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
343 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
344 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
345 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
347
348 /*
349  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
350  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
351  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
352  * too large, so as the shares value of a task group.
353  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
354  *  limitation from this.)
355  */
356 #define MIN_SHARES      2
357 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
358
359 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
360 #endif
361
362 /* Default task group.
363  *      Every task in system belong to this group at bootup.
364  */
365 struct task_group init_task_group;
366
367 /* return group to which a task belongs */
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         struct task_group *tg;
371
372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
373         rcu_read_lock();
374         tg = __task_cred(p)->user->tg;
375         rcu_read_unlock();
376 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
377         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
378                                 struct task_group, css);
379 #else
380         tg = &init_task_group;
381 #endif
382         return tg;
383 }
384
385 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
387 {
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
390         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
391 #endif
392
393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
394         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
395         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
396 #endif
397 }
398
399 #else
400
401 #ifdef CONFIG_SMP
402 static int root_task_group_empty(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406 #endif
407
408 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
409 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
410 {
411         return NULL;
412 }
413
414 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
415
416 /* CFS-related fields in a runqueue */
417 struct cfs_rq {
418         struct load_weight load;
419         unsigned long nr_running;
420
421         u64 exec_clock;
422         u64 min_vruntime;
423
424         struct rb_root tasks_timeline;
425         struct rb_node *rb_leftmost;
426
427         struct list_head tasks;
428         struct list_head *balance_iterator;
429
430         /*
431          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
432          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
433          */
434         struct sched_entity *curr, *next, *last;
435
436         unsigned int nr_spread_over;
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
440
441         /*
442          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
443          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
444          * (like users, containers etc.)
445          *
446          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
447          * list is used during load balance.
448          */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
451
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         /*
454          * the part of load.weight contributed by tasks
455          */
456         unsigned long task_weight;
457
458         /*
459          *   h_load = weight * f(tg)
460          *
461          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
462          * this group.
463          */
464         unsigned long h_load;
465
466         /*
467          * this cpu's part of tg->shares
468          */
469         unsigned long shares;
470
471         /*
472          * load.weight at the time we set shares
473          */
474         unsigned long rq_weight;
475 #endif
476 #endif
477 };
478
479 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
480 struct rt_rq {
481         struct rt_prio_array active;
482         unsigned long rt_nr_running;
483 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct {
485                 int curr; /* highest queued rt task prio */
486 #ifdef CONFIG_SMP
487                 int next; /* next highest */
488 #endif
489         } highest_prio;
490 #endif
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         unsigned long rt_nr_migratory;
493         int overloaded;
494         struct plist_head pushable_tasks;
495 #endif
496         int rt_throttled;
497         u64 rt_time;
498         u64 rt_runtime;
499         /* Nests inside the rq lock: */
500         spinlock_t rt_runtime_lock;
501
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         unsigned long rt_nr_boosted;
504
505         struct rq *rq;
506         struct list_head leaf_rt_rq_list;
507         struct task_group *tg;
508         struct sched_rt_entity *rt_se;
509 #endif
510 };
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513
514 /*
515  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
516  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
517  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
518  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
519  * object.
520  *
521  */
522 struct root_domain {
523         atomic_t refcount;
524         cpumask_var_t span;
525         cpumask_var_t online;
526
527         /*
528          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
529          * one runnable RT task.
530          */
531         cpumask_var_t rto_mask;
532         atomic_t rto_count;
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct cpupri cpupri;
535 #endif
536 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
537         /*
538          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
539          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
540          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
541          */
542         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
543 #endif
544 };
545
546 /*
547  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
548  * members (mimicking the global state we have today).
549  */
550 static struct root_domain def_root_domain;
551
552 #endif
553
554 /*
555  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
556  *
557  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
558  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
559  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
560  */
561 struct rq {
562         /* runqueue lock: */
563         spinlock_t lock;
564
565         /*
566          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
567          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
568          */
569         unsigned long nr_running;
570         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
571         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
573         unsigned long last_tick_seen;
574         unsigned char in_nohz_recently;
575 #endif
576         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
577         struct load_weight load;
578         unsigned long nr_load_updates;
579         u64 nr_switches;
580
581         struct cfs_rq cfs;
582         struct rt_rq rt;
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
586         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
589         struct list_head leaf_rt_rq_list;
590 #endif
591
592         /*
593          * This is part of a global counter where only the total sum
594          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
595          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
596          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
597          */
598         unsigned long nr_uninterruptible;
599
600         struct task_struct *curr, *idle;
601         unsigned long next_balance;
602         struct mm_struct *prev_mm;
603
604         u64 clock;
605
606         atomic_t nr_iowait;
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         struct root_domain *rd;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         unsigned char idle_at_tick;
613         /* For active balancing */
614         int active_balance;
615         int push_cpu;
616         /* cpu of this runqueue: */
617         int cpu;
618         int online;
619
620         unsigned long avg_load_per_task;
621
622         struct task_struct *migration_thread;
623         struct list_head migration_queue;
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int hrtick_csd_pending;
629         struct call_single_data hrtick_csd;
630 #endif
631         struct hrtimer hrtick_timer;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         /* latency stats */
636         struct sched_info rq_sched_info;
637         unsigned long long rq_cpu_time;
638         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
639
640         /* sys_sched_yield() stats */
641         unsigned int yld_count;
642
643         /* schedule() stats */
644         unsigned int sched_switch;
645         unsigned int sched_count;
646         unsigned int sched_goidle;
647
648         /* try_to_wake_up() stats */
649         unsigned int ttwu_count;
650         unsigned int ttwu_local;
651
652         /* BKL stats */
653         unsigned int bkl_count;
654 #endif
655 };
656
657 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
658
659 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
660 {
661         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
662 }
663
664 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
665 {
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         return rq->cpu;
668 #else
669         return 0;
670 #endif
671 }
672
673 /*
674  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
675  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
676  *
677  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
678  * preempt-disabled sections.
679  */
680 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
681         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
682
683 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
684 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
685 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
686 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
687
688 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
689 {
690         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
691 }
692
693 /*
694  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
695  */
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 # define const_debug __read_mostly
698 #else
699 # define const_debug static const
700 #endif
701
702 /**
703  * runqueue_is_locked
704  *
705  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
706  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
707  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
708  */
709 int runqueue_is_locked(void)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
713         int ret;
714
715         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
716         put_cpu();
717         return ret;
718 }
719
720 /*
721  * Debugging: various feature bits
722  */
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         __SCHED_FEAT_##name ,
726
727 enum {
728 #include "sched_features.h"
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
735
736 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
737 #include "sched_features.h"
738         0;
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         #name ,
745
746 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
747 #include "sched_features.h"
748         NULL
749 };
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
754 {
755         int i;
756
757         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
758                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
759                         seq_puts(m, "NO_");
760                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
761         }
762         seq_puts(m, "\n");
763
764         return 0;
765 }
766
767 static ssize_t
768 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
769                 size_t cnt, loff_t *ppos)
770 {
771         char buf[64];
772         char *cmp = buf;
773         int neg = 0;
774         int i;
775
776         if (cnt > 63)
777                 cnt = 63;
778
779         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
780                 return -EFAULT;
781
782         buf[cnt] = 0;
783
784         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
785                 neg = 1;
786                 cmp += 3;
787         }
788
789         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
790                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
791
792                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
793                         if (neg)
794                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
795                         else
796                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
797                         break;
798                 }
799         }
800
801         if (!sched_feat_names[i])
802                 return -EINVAL;
803
804         filp->f_pos += cnt;
805
806         return cnt;
807 }
808
809 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
810 {
811         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
812 }
813
814 static struct file_operations sched_feat_fops = {
815         .open           = sched_feat_open,
816         .write          = sched_feat_write,
817         .read           = seq_read,
818         .llseek         = seq_lseek,
819         .release        = single_release,
820 };
821
822 static __init int sched_init_debug(void)
823 {
824         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
825                         &sched_feat_fops);
826
827         return 0;
828 }
829 late_initcall(sched_init_debug);
830
831 #endif
832
833 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
834
835 /*
836  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
837  * Limited because this is done with IRQs disabled.
838  */
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
840
841 /*
842  * ratelimit for updating the group shares.
843  * default: 0.25ms
844  */
845 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
846
847 /*
848  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
849  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
850  * default: 4
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
853
854 /*
855  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
856  * default: 1s
857  */
858 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
859
860 static __read_mostly int scheduler_running;
861
862 /*
863  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
864  * default: 0.95s
865  */
866 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
867
868 static inline u64 global_rt_period(void)
869 {
870         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
871 }
872
873 static inline u64 global_rt_runtime(void)
874 {
875         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
876                 return RUNTIME_INF;
877
878         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 #ifndef prepare_arch_switch
882 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
883 #endif
884 #ifndef finish_arch_switch
885 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
886 #endif
887
888 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
889 {
890         return rq->curr == p;
891 }
892
893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
894 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
895 {
896         return task_current(rq, p);
897 }
898
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 }
902
903 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
904 {
905 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
906         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
907         rq->lock.owner = current;
908 #endif
909         /*
910          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
911          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
912          * prev into current:
913          */
914         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
915
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 }
918
919 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return p->oncpu;
924 #else
925         return task_current(rq, p);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
934          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
935          * here.
936          */
937         next->oncpu = 1;
938 #endif
939 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         spin_unlock_irq(&rq->lock);
941 #else
942         spin_unlock(&rq->lock);
943 #endif
944 }
945
946 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         /*
950          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
951          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
952          * finished.
953          */
954         smp_wmb();
955         prev->oncpu = 0;
956 #endif
957 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
958         local_irq_enable();
959 #endif
960 }
961 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
962
963 /*
964  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
965  * Must be called interrupts disabled.
966  */
967 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         for (;;) {
971                 struct rq *rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock(&rq->lock);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
981  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
982  * explicitly disabling preemption.
983  */
984 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         for (;;) {
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1430 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1431
1432 /*
1433  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1434  * leaving it for the final time.
1435  */
1436 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1437 {
1438         struct task_group *parent, *child;
1439         int ret;
1440
1441         rcu_read_lock();
1442         parent = &root_task_group;
1443 down:
1444         ret = (*down)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1448                 parent = child;
1449                 goto down;
1450
1451 up:
1452                 continue;
1453         }
1454         ret = (*up)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457
1458         child = parent;
1459         parent = parent->parent;
1460         if (parent)
1461                 goto up;
1462 out_unlock:
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         return 0;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1477 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1478
1479 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1483
1484         if (nr_running)
1485                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1486         else
1487                 rq->avg_load_per_task = 0;
1488
1489         return rq->avg_load_per_task;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1493
1494 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1495
1496 /*
1497  * Calculate and set the cpu's group shares.
1498  */
1499 static void
1500 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1501                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1502 {
1503         unsigned long shares;
1504         unsigned long rq_weight;
1505
1506         if (!tg->se[cpu])
1507                 return;
1508
1509         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1510
1511         /*
1512          *           \Sum shares * rq_weight
1513          * shares =  -----------------------
1514          *               \Sum rq_weight
1515          *
1516          */
1517         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1518         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1519
1520         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1521                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1522                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523                 unsigned long flags;
1524
1525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1526                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1527
1528                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1535  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1536  * parent group depends on the shares of its child groups.
1537  */
1538 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1539 {
1540         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1541         unsigned long shares = 0;
1542         struct sched_domain *sd = data;
1543         int i;
1544
1545         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1546                 /*
1547                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1548                  * is one of average load so that when a new task gets to
1549                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1550                  */
1551                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1552                 if (!weight)
1553                         weight = NICE_0_LOAD;
1554
1555                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1556                 rq_weight += weight;
1557                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1558         }
1559
1560         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1561                 shares = tg->shares;
1562
1563         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1564                 shares = tg->shares;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1567                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1598         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1599
1600         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1601                 sd->last_update = now;
1602                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         spin_unlock(&rq->lock);
1609         update_shares(sd);
1610         spin_lock(&rq->lock);
1611 }
1612
1613 static void update_h_load(long cpu)
1614 {
1615         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 #endif
1629
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1631
1632 /*
1633  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1634  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1635  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1636  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1637  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1638  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1639  */
1640 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(this_rq->lock)
1642         __acquires(busiest->lock)
1643         __acquires(this_rq->lock)
1644 {
1645         spin_unlock(&this_rq->lock);
1646         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 #else
1652 /*
1653  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1654  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1655  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1656  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1657  * regardless of entry order into the function.
1658  */
1659 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660         __releases(this_rq->lock)
1661         __acquires(busiest->lock)
1662         __acquires(this_rq->lock)
1663 {
1664         int ret = 0;
1665
1666         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1667                 if (busiest < this_rq) {
1668                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669                         spin_lock(&busiest->lock);
1670                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671                         ret = 1;
1672                 } else
1673                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1679
1680 /*
1681  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1682  */
1683 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684 {
1685         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1686                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1687                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1688                 BUG_ON(1);
1689         }
1690
1691         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1692 }
1693
1694 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(busiest->lock)
1696 {
1697         spin_unlock(&busiest->lock);
1698         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1699 }
1700 #endif
1701
1702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1703 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706         cfs_rq->shares = shares;
1707 #endif
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #include "sched_stats.h"
1712 #include "sched_idletask.c"
1713 #include "sched_fair.c"
1714 #include "sched_rt.c"
1715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1716 # include "sched_debug.c"
1717 #endif
1718
1719 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1724 {
1725         rq->nr_running++;
1726 }
1727
1728 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1729 {
1730         rq->nr_running--;
1731 }
1732
1733 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1734 {
1735         if (task_has_rt_policy(p)) {
1736                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1737                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1743          */
1744         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1745                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1746                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1751         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1752 }
1753
1754 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1755 {
1756         s64 diff = sample - *avg;
1757         *avg += diff >> 3;
1758 }
1759
1760 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1761 {
1762         if (wakeup)
1763                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1764
1765         sched_info_queued(p);
1766         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1767         p->se.on_rq = 1;
1768 }
1769
1770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (sleep) {
1773                 if (p->se.last_wakeup) {
1774                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1775                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1776                         p->se.last_wakeup = 0;
1777                 } else {
1778                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1779                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1780                 }
1781         }
1782
1783         sched_info_dequeued(p);
1784         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1785         p->se.on_rq = 0;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1790  */
1791 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1792 {
1793         return p->static_prio;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1798  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1799  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1800  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1801  * estimator recalculates.
1802  */
1803 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1804 {
1805         int prio;
1806
1807         if (task_has_rt_policy(p))
1808                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1809         else
1810                 prio = __normal_prio(p);
1811         return prio;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1816  * taken into account by the scheduler. This value might
1817  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1818  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1819  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1820  */
1821 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1822 {
1823         p->normal_prio = normal_prio(p);
1824         /*
1825          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1826          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1827          * to the normal priority:
1828          */
1829         if (!rt_prio(p->prio))
1830                 return p->normal_prio;
1831         return p->prio;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * activate_task - move a task to the runqueue.
1836  */
1837 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1838 {
1839         if (task_contributes_to_load(p))
1840                 rq->nr_uninterruptible--;
1841
1842         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1843         inc_nr_running(rq);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1848  */
1849 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1850 {
1851         if (task_contributes_to_load(p))
1852                 rq->nr_uninterruptible++;
1853
1854         dequeue_task(rq, p, sleep);
1855         dec_nr_running(rq);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1860  * @p: the task in question.
1861  */
1862 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1863 {
1864         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1865 }
1866
1867 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1868 {
1869         set_task_rq(p, cpu);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         /*
1872          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1873          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1874          * per-task data have been completed by this moment.
1875          */
1876         smp_wmb();
1877         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1878 #endif
1879 }
1880
1881 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1882                                        const struct sched_class *prev_class,
1883                                        int oldprio, int running)
1884 {
1885         if (prev_class != p->sched_class) {
1886                 if (prev_class->switched_from)
1887                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1888                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1889         } else
1890                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1891 }
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894
1895 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1896 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1897 {
1898         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Is this task likely cache-hot:
1903  */
1904 static int
1905 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1906 {
1907         s64 delta;
1908
1909         /*
1910          * Buddy candidates are cache hot:
1911          */
1912         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1913                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1914                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1915                 return 1;
1916
1917         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1918                 return 0;
1919
1920         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1921                 return 1;
1922         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1923                 return 0;
1924
1925         delta = now - p->se.exec_start;
1926
1927         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1928 }
1929
1930
1931 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1932 {
1933         int old_cpu = task_cpu(p);
1934         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1935         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1936                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1937         u64 clock_offset;
1938
1939         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1940
1941         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1942
1943 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1944         if (p->se.wait_start)
1945                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1946         if (p->se.sleep_start)
1947                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1948         if (p->se.block_start)
1949                 p->se.block_start -= clock_offset;
1950         if (old_cpu != new_cpu) {
1951                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1952                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1953                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1954         }
1955 #endif
1956         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1957                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1958
1959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1960 }
1961
1962 struct migration_req {
1963         struct list_head list;
1964
1965         struct task_struct *task;
1966         int dest_cpu;
1967
1968         struct completion done;
1969 };
1970
1971 /*
1972  * The task's runqueue lock must be held.
1973  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1974  */
1975 static int
1976 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1977 {
1978         struct rq *rq = task_rq(p);
1979
1980         /*
1981          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1982          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1983          */
1984         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1985                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1986                 return 0;
1987         }
1988
1989         init_completion(&req->done);
1990         req->task = p;
1991         req->dest_cpu = dest_cpu;
1992         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1993
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1999  *
2000  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2001  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2002  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2003  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2004  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2005  * @p has remained unscheduled the whole time.
2006  *
2007  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2008  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2009  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2010  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2011  * waiting to become inactive.
2012  */
2013 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         int running, on_rq;
2017         unsigned long ncsw;
2018         struct rq *rq;
2019
2020         for (;;) {
2021                 /*
2022                  * We do the initial early heuristics without holding
2023                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2024                  * the runqueue lock when things look like they will
2025                  * work out!
2026                  */
2027                 rq = task_rq(p);
2028
2029                 /*
2030                  * If the task is actively running on another CPU
2031                  * still, just relax and busy-wait without holding
2032                  * any locks.
2033                  *
2034                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2035                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2036                  * But we don't care, since "task_running()" will
2037                  * return false if the runqueue has changed and p
2038                  * is actually now running somewhere else!
2039                  */
2040                 while (task_running(rq, p)) {
2041                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2042                                 return 0;
2043                         cpu_relax();
2044                 }
2045
2046                 /*
2047                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2048                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2049                  * just go back and repeat.
2050                  */
2051                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2052                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2053                 running = task_running(rq, p);
2054                 on_rq = p->se.on_rq;
2055                 ncsw = 0;
2056                 if (!match_state || p->state == match_state)
2057                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060                 /*
2061                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2062                  */
2063                 if (unlikely(!ncsw))
2064                         break;
2065
2066                 /*
2067                  * Was it really running after all now that we
2068                  * checked with the proper locks actually held?
2069                  *
2070                  * Oops. Go back and try again..
2071                  */
2072                 if (unlikely(running)) {
2073                         cpu_relax();
2074                         continue;
2075                 }
2076
2077                 /*
2078                  * It's not enough that it's not actively running,
2079                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2080                  * preempted!
2081                  *
2082                  * So if it was still runnable (but just not actively
2083                  * running right now), it's preempted, and we should
2084                  * yield - it could be a while.
2085                  */
2086                 if (unlikely(on_rq)) {
2087                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2093                  * runnable, which means that it will never become
2094                  * running in the future either. We're all done!
2095                  */
2096                 break;
2097         }
2098
2099         return ncsw;
2100 }
2101
2102 /***
2103  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2104  * @p: the to-be-kicked thread
2105  *
2106  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2107  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2108  *
2109  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2110  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2111  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2112  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2113  * achieved as well.
2114  */
2115 void kick_process(struct task_struct *p)
2116 {
2117         int cpu;
2118
2119         preempt_disable();
2120         cpu = task_cpu(p);
2121         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2122                 smp_send_reschedule(cpu);
2123         preempt_enable();
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2128  * according to the scheduling class and "nice" value.
2129  *
2130  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2131  * balance conservatively.
2132  */
2133 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2134 {
2135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2136         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2137
2138         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2139                 return total;
2140
2141         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2146  * according to the scheduling class and "nice" value.
2147  */
2148 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2149 {
2150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2152
2153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2154                 return total;
2155
2156         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2161  * domain.
2162  */
2163 static struct sched_group *
2164 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2165 {
2166         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2168         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2169         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2170
2171         do {
2172                 unsigned long load, avg_load;
2173                 int local_group;
2174                 int i;
2175
2176                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2177                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2178                                         &p->cpus_allowed))
2179                         continue;
2180
2181                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2182                                                sched_group_cpus(group));
2183
2184                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2185                 avg_load = 0;
2186
2187                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2188                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2189                         if (local_group)
2190                                 load = source_load(i, load_idx);
2191                         else
2192                                 load = target_load(i, load_idx);
2193
2194                         avg_load += load;
2195                 }
2196
2197                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2198                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2199                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2200
2201                 if (local_group) {
2202                         this_load = avg_load;
2203                         this = group;
2204                 } else if (avg_load < min_load) {
2205                         min_load = avg_load;
2206                         idlest = group;
2207                 }
2208         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2209
2210         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2211                 return NULL;
2212         return idlest;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2217  */
2218 static int
2219 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2220 {
2221         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2222         int idlest = -1;
2223         int i;
2224
2225         /* Traverse only the allowed CPUs */
2226         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2227                 load = weighted_cpuload(i);
2228
2229                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2230                         min_load = load;
2231                         idlest = i;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return idlest;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2240  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2241  * SD_BALANCE_EXEC.
2242  *
2243  * Balance, ie. select the least loaded group.
2244  *
2245  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2246  *
2247  * preempt must be disabled.
2248  */
2249 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2250 {
2251         struct task_struct *t = current;
2252         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2253
2254         for_each_domain(cpu, tmp) {
2255                 /*
2256                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2257                  */
2258                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2259                         break;
2260                 if (tmp->flags & flag)
2261                         sd = tmp;
2262         }
2263
2264         if (sd)
2265                 update_shares(sd);
2266
2267         while (sd) {
2268                 struct sched_group *group;
2269                 int new_cpu, weight;
2270
2271                 if (!(sd->flags & flag)) {
2272                         sd = sd->child;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2277                 if (!group) {
2278                         sd = sd->child;
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2283                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2284                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2285                         sd = sd->child;
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2290                 cpu = new_cpu;
2291                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2292                 sd = NULL;
2293                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2294                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2295                                 break;
2296                         if (tmp->flags & flag)
2297                                 sd = tmp;
2298                 }
2299                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2300         }
2301
2302         return cpu;
2303 }
2304
2305 #endif /* CONFIG_SMP */
2306
2307 /***
2308  * try_to_wake_up - wake up a thread
2309  * @p: the to-be-woken-up thread
2310  * @state: the mask of task states that can be woken
2311  * @sync: do a synchronous wakeup?
2312  *
2313  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2314  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2315  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2316  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2317  * runnable without the overhead of this.
2318  *
2319  * returns failure only if the task is already active.
2320  */
2321 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2322 {
2323         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2324         unsigned long flags;
2325         long old_state;
2326         struct rq *rq;
2327
2328         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2329                 sync = 0;
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2333                 struct sched_domain *sd;
2334
2335                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2336                 cpu = task_cpu(p);
2337
2338                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2339                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2340                                 update_shares(sd);
2341                                 break;
2342                         }
2343                 }
2344         }
2345 #endif
2346
2347         smp_wmb();
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         update_rq_clock(rq);
2350         old_state = p->state;
2351         if (!(old_state & state))
2352                 goto out;
2353
2354         if (p->se.on_rq)
2355                 goto out_running;
2356
2357         cpu = task_cpu(p);
2358         orig_cpu = cpu;
2359         this_cpu = smp_processor_id();
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2366         if (cpu != orig_cpu) {
2367                 set_task_cpu(p, cpu);
2368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2369                 /* might preempt at this point */
2370                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371                 old_state = p->state;
2372                 if (!(old_state & state))
2373                         goto out;
2374                 if (p->se.on_rq)
2375                         goto out_running;
2376
2377                 this_cpu = smp_processor_id();
2378                 cpu = task_cpu(p);
2379         }
2380
2381 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2382         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2385         else {
2386                 struct sched_domain *sd;
2387                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2388                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2389                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2395
2396 out_activate:
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
2398         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2399         if (sync)
2400                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2401         if (orig_cpu != cpu)
2402                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2405         else
2406                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2407         activate_task(rq, p, 1);
2408         success = 1;
2409
2410         /*
2411          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2412          */
2413         if (!in_interrupt()) {
2414                 struct sched_entity *se = &current->se;
2415                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2416
2417                 if (se->last_wakeup)
2418                         sample -= se->last_wakeup;
2419                 else
2420                         sample -= se->start_runtime;
2421                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2422
2423                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2424         }
2425
2426 out_running:
2427         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2428         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2429
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_wake_up)
2433                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2434 #endif
2435 out:
2436         task_rq_unlock(rq, &flags);
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2442 {
2443         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2446
2447 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2448 {
2449         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2454  * p is forked by current.
2455  *
2456  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2457  */
2458 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2459 {
2460         p->se.exec_start                = 0;
2461         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2462         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2463         p->se.last_wakeup               = 0;
2464         p->se.avg_overlap               = 0;
2465         p->se.start_runtime             = 0;
2466         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2469         p->se.wait_start                = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2471         p->se.sleep_start               = 0;
2472         p->se.block_start               = 0;
2473         p->se.sleep_max                 = 0;
2474         p->se.block_max                 = 0;
2475         p->se.exec_max                  = 0;
2476         p->se.slice_max                 = 0;
2477         p->se.wait_max                  = 0;
2478 #endif
2479
2480         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2481         p->se.on_rq = 0;
2482         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2486 #endif
2487
2488         /*
2489          * We mark the process as running here, but have not actually
2490          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2491          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2492          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2493          */
2494         p->state = TASK_RUNNING;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * fork()/clone()-time setup:
2499  */
2500 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2501 {
2502         int cpu = get_cpu();
2503
2504         __sched_fork(p);
2505
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2508 #endif
2509         set_task_cpu(p, cpu);
2510
2511         /*
2512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2513          */
2514         p->prio = current->normal_prio;
2515         if (!rt_prio(p->prio))
2516                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2517
2518 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2519         if (likely(sched_info_on()))
2520                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2521 #endif
2522 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2523         p->oncpu = 0;
2524 #endif
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2526         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2527         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2528 #endif
2529         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2530
2531         put_cpu();
2532 }
2533
2534 /*
2535  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2536  *
2537  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2538  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2539  * on the runqueue and wakes it.
2540  */
2541 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2548         update_rq_clock(rq);
2549
2550         p->prio = effective_prio(p);
2551
2552         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2553                 activate_task(rq, p, 0);
2554         } else {
2555                 /*
2556                  * Let the scheduling class do new task startup
2557                  * management (if any):
2558                  */
2559                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2560                 inc_nr_running(rq);
2561         }
2562         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2563         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         if (p->sched_class->task_wake_up)
2566                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2567 #endif
2568         task_rq_unlock(rq, &flags);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572
2573 /**
2574  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2575  * @notifier: notifier struct to register
2576  */
2577 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2585  * @notifier: notifier struct to unregister
2586  *
2587  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2588  */
2589 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         hlist_del(&notifier->link);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2594
2595 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2596 {
2597         struct preempt_notifier *notifier;
2598         struct hlist_node *node;
2599
2600         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2601                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2602 }
2603
2604 static void
2605 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2606                                  struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct preempt_notifier *notifier;
2609         struct hlist_node *node;
2610
2611         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2612                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2647         prepare_lock_switch(rq, next);
2648         prepare_arch_switch(next);
2649 }
2650
2651 /**
2652  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2653  * @rq: runqueue associated with task-switch
2654  * @prev: the thread we just switched away from.
2655  *
2656  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2657  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2658  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2659  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2660  *
2661  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2662  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2663  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2664  * details.)
2665  */
2666 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         int post_schedule = 0;
2673
2674         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2675                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2676 #endif
2677
2678         rq->prev_mm = NULL;
2679
2680         /*
2681          * A task struct has one reference for the use as "current".
2682          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2683          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2684          * the scheduled task must drop that reference.
2685          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2686          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2687          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2688          * be dropped twice.
2689          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2690          */
2691         prev_state = prev->state;
2692         finish_arch_switch(prev);
2693         finish_lock_switch(rq, prev);
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695         if (post_schedule)
2696                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2697 #endif
2698
2699         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2700         if (mm)
2701                 mmdrop(mm);
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708                 put_task_struct(prev);
2709         }
2710 }
2711
2712 /**
2713  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2714  * @prev: the thread we just switched away from.
2715  */
2716 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2717         __releases(rq->lock)
2718 {
2719         struct rq *rq = this_rq();
2720
2721         finish_task_switch(rq, prev);
2722 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2723         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2724         preempt_enable();
2725 #endif
2726         if (current->set_child_tid)
2727                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * context_switch - switch to the new MM and the new
2732  * thread's register state.
2733  */
2734 static inline void
2735 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                struct task_struct *next)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2739
2740         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2741         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2742         mm = next->mm;
2743         oldmm = prev->active_mm;
2744         /*
2745          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2746          * combine the page table reload and the switch backend into
2747          * one hypercall.
2748          */
2749         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2750
2751         if (unlikely(!mm)) {
2752                 next->active_mm = oldmm;
2753                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2754                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2755         } else
2756                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2757
2758         if (unlikely(!prev->mm)) {
2759                 prev->active_mm = NULL;
2760                 rq->prev_mm = oldmm;
2761         }
2762         /*
2763          * Since the runqueue lock will be released by the next
2764          * task (which is an invalid locking op but in the case
2765          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2766          * do an early lockdep release here:
2767          */
2768 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2769         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2770 #endif
2771
2772         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2773         switch_to(prev, next, prev);
2774
2775         barrier();
2776         /*
2777          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2778          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2779          * frame will be invalid.
2780          */
2781         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2786  *
2787  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2788  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2789  * number of context switches performed since bootup.
2790  */
2791 unsigned long nr_running(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_online_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807
2808         /*
2809          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2810          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2811          */
2812         if (unlikely((long)sum < 0))
2813                 sum = 0;
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long long nr_context_switches(void)
2819 {
2820         int i;
2821         unsigned long long sum = 0;
2822
2823         for_each_possible_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_iowait(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 unsigned long nr_active(void)
2840 {
2841         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i) {
2844                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2845                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2846         }
2847
2848         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2849                 uninterruptible = 0;
2850
2851         return running + uninterruptible;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2856  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2857  */
2858 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2859 {
2860         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2861         int i, scale;
2862
2863         this_rq->nr_load_updates++;
2864
2865         /* Update our load: */
2866         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2867                 unsigned long old_load, new_load;
2868
2869                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2870
2871                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2872                 new_load = this_load;
2873                 /*
2874                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2875                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2876                  * example.
2877                  */
2878                 if (new_load > old_load)
2879                         new_load += scale-1;
2880                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /*
2887  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2888  *
2889  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2890  * you need to do so manually before calling.
2891  */
2892 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2893         __acquires(rq1->lock)
2894         __acquires(rq2->lock)
2895 {
2896         BUG_ON(!irqs_disabled());
2897         if (rq1 == rq2) {
2898                 spin_lock(&rq1->lock);
2899                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2900         } else {
2901                 if (rq1 < rq2) {
2902                         spin_lock(&rq1->lock);
2903                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2904                 } else {
2905                         spin_lock(&rq2->lock);
2906                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2907                 }
2908         }
2909         update_rq_clock(rq1);
2910         update_rq_clock(rq2);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2915  *
2916  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2917  * you need to do so manually after calling.
2918  */
2919 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2920         __releases(rq1->lock)
2921         __releases(rq2->lock)
2922 {
2923         spin_unlock(&rq1->lock);
2924         if (rq1 != rq2)
2925                 spin_unlock(&rq2->lock);
2926         else
2927                 __release(rq2->lock);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2932  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2933  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2934  * the cpu_allowed mask is restored.
2935  */
2936 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2937 {
2938         struct migration_req req;
2939         unsigned long flags;
2940         struct rq *rq;
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2944             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2945                 goto out;
2946
2947         /* force the process onto the specified CPU */
2948         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2949                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2950                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2951
2952                 get_task_struct(mt);
2953                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2954                 wake_up_process(mt);
2955                 put_task_struct(mt);
2956                 wait_for_completion(&req.done);
2957
2958                 return;
2959         }
2960 out:
2961         task_rq_unlock(rq, &flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2966  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2967  */
2968 void sched_exec(void)
2969 {
2970         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2971         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2972         put_cpu();
2973         if (new_cpu != this_cpu)
2974                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2979  * Both runqueues must be locked.
2980  */
2981 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2982                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2983 {
2984         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2985         set_task_cpu(p, this_cpu);
2986         activate_task(this_rq, p, 0);
2987         /*
2988          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2989          * to be always true for them.
2990          */
2991         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2996  */
2997 static
2998 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2999                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                      int *all_pinned)
3001 {
3002         int tsk_cache_hot = 0;
3003         /*
3004          * We do not migrate tasks that are:
3005          * 1) running (obviously), or
3006          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3007          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3008          */
3009         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3010                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3011                 return 0;
3012         }
3013         *all_pinned = 0;
3014
3015         if (task_running(rq, p)) {
3016                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3017                 return 0;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * Aggressive migration if:
3022          * 1) task is cache cold, or
3023          * 2) too many balance attempts have failed.
3024          */
3025
3026         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3027         if (!tsk_cache_hot ||
3028                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3030                 if (tsk_cache_hot) {
3031                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3032                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3033                 }
3034 #endif
3035                 return 1;
3036         }
3037
3038         if (tsk_cache_hot) {
3039                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3040                 return 0;
3041         }
3042         return 1;
3043 }
3044
3045 static unsigned long
3046 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3048               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3049               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3050 {
3051         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3052         struct task_struct *p;
3053         long rem_load_move = max_load_move;
3054
3055         if (max_load_move == 0)
3056                 goto out;
3057
3058         pinned = 1;
3059
3060         /*
3061          * Start the load-balancing iterator:
3062          */
3063         p = iterator->start(iterator->arg);
3064 next:
3065         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3066                 goto out;
3067
3068         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3069             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3070                 p = iterator->next(iterator->arg);
3071                 goto next;
3072         }
3073
3074         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3075         pulled++;
3076         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3077
3078 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3079         /*
3080          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3081          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3082          * section.
3083          */
3084         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3085                 goto out;
3086 #endif
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133
3134 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3135                 /*
3136                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3137                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3138                  * the critical section.
3139                  */
3140                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3141                         break;
3142 #endif
3143         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3144
3145         return total_load_moved > 0;
3146 }
3147
3148 static int
3149 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3150                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                    struct rq_iterator *iterator)
3152 {
3153         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3154         int pinned = 0;
3155
3156         while (p) {
3157                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3158                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159                         /*
3160                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3161                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3162                          * stats here rather than inside pull_task().
3163                          */
3164                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3165
3166                         return 1;
3167                 }
3168                 p = iterator->next(iterator->arg);
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3176  * part of active balancing operations within "domain".
3177  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3178  *
3179  * Called with both runqueues locked.
3180  */
3181 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3182                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3183 {
3184         const struct sched_class *class;
3185
3186         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3187                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3188                         return 1;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3193 /**
3194  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3195  *              during load balancing.
3196  */
3197 struct sd_lb_stats {
3198         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3199         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3200         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3201         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3202         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3203
3204         /** Statistics of this group */
3205         unsigned long this_load;
3206         unsigned long this_load_per_task;
3207         unsigned long this_nr_running;
3208
3209         /* Statistics of the busiest group */
3210         unsigned long max_load;
3211         unsigned long busiest_load_per_task;
3212         unsigned long busiest_nr_running;
3213
3214         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3215 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3216         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3217         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3218         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3219         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3220         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3221         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3222 #endif
3223 };
3224
3225 /**
3226  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3227  */
3228 struct sg_lb_stats {
3229         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3230         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3231         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3232         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3233         unsigned long group_capacity;
3234         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3235 };
3236
3237 /**
3238  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3239  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3240  */
3241 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3242 {
3243         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3244 }
3245
3246 /**
3247  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3248  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3249  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3250  */
3251 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3252                                         enum cpu_idle_type idle)
3253 {
3254         int load_idx;
3255
3256         switch (idle) {
3257         case CPU_NOT_IDLE:
3258                 load_idx = sd->busy_idx;
3259                 break;
3260
3261         case CPU_NEWLY_IDLE:
3262                 load_idx = sd->newidle_idx;
3263                 break;
3264         default:
3265                 load_idx = sd->idle_idx;
3266                 break;
3267         }
3268
3269         return load_idx;
3270 }
3271
3272
3273 /**
3274  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3275  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3276  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3277  * @idle: Idle status of this_cpu
3278  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3279  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3280  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3281  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3282  * @balance: Should we balance.
3283  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3284  */
3285 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3286                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3287                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3288                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3289 {
3290         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3291         int i;
3292         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3293         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3294         unsigned long avg_load_per_task;
3295
3296         if (local_group)
3297                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3298
3299         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3300         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3301         max_cpu_load = 0;
3302         min_cpu_load = ~0UL;
3303
3304         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3305                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3306
3307                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3308                         *sd_idle = 0;
3309
3310                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3311                 if (local_group) {
3312                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3313                                 first_idle_cpu = 1;
3314                                 balance_cpu = i;
3315                         }
3316
3317                         load = target_load(i, load_idx);
3318                 } else {
3319                         load = source_load(i, load_idx);
3320                         if (load > max_cpu_load)
3321                                 max_cpu_load = load;
3322                         if (min_cpu_load > load)
3323                                 min_cpu_load = load;
3324                 }
3325
3326                 sgs->group_load += load;
3327                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3328                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3329
3330                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3331         }
3332
3333         /*
3334          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3335          * is eligible for doing load balancing at this and above
3336          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3337          * to do the newly idle load balance.
3338          */
3339         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3340             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3341                 *balance = 0;
3342                 return;
3343         }
3344
3345         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3346         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3347                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3348
3349
3350         /*
3351          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3352          * than the average weight of two tasks.
3353          *
3354          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3355          *      might not be a suitable number - should we keep a
3356          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3357          *      the hierarchy?
3358          */
3359         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3360                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3361
3362         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3363                 sgs->group_imb = 1;
3364
3365         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3366
3367 }
3368
3369 /**
3370  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3371  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3372  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3373  * @idle: Idle status of this_cpu
3374  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3375  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3376  * @balance: Should we balance.
3377  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3378  */
3379 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3380                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3381                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3382                         struct sd_lb_stats *sds)
3383 {
3384         struct sched_group *group = sd->groups;
3385         struct sg_lb_stats sgs;
3386         int load_idx;
3387
3388 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3389         sds->power_savings_balance = 1;
3390         sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3391 #endif
3392         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3393
3394         do {
3395                 int local_group;
3396
3397                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3398                                                sched_group_cpus(group));
3399                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3400                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3401                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3402
3403                 if (local_group && balance && !(*balance))
3404                         return;
3405
3406                 sds->total_load += sgs.group_load;
3407                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3408
3409                 if (local_group) {
3410                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3411                         sds->this = group;
3412                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3413                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3414                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3415                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3416                                 sgs.group_imb)) {
3417                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3418                         sds->busiest = group;
3419                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3420                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3421                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3422                 }
3423
3424 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3425                 /*
3426                  * Busy processors will not participate in power savings
3427                  * balance.
3428                  */
3429                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3430                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3431                         goto group_next;
3432
3433                 /*
3434                  * If the local group is idle or completely loaded
3435                  * no need to do power savings balance at this domain
3436                  */
3437                 if (local_group &&
3438                         (sds->this_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3439                         !sds->this_nr_running))
3440                         sds->power_savings_balance = 0;
3441
3442                 /*
3443                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3444                  * don't include that group in power savings calculations
3445                  */
3446                 if (!sds->power_savings_balance ||
3447                         sgs.sum_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3448                         !sgs.sum_nr_running)
3449                         goto group_next;
3450
3451                 /*
3452                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3453                  * This is the group from where we need to pick up the load
3454                  * for saving power
3455                  */
3456                 if ((sgs.sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3457                     (sgs.sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3458                      group_first_cpu(group) >
3459                         group_first_cpu(sds->group_min))) {
3460                         sds->group_min = group;
3461                         sds->min_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3462                         sds->min_load_per_task = sgs.sum_weighted_load /
3463                                                 sgs.sum_nr_running;
3464                 }
3465
3466                 /*
3467                  * Calculate the group which is almost near its
3468                  * capacity but still has some space to pick up some load
3469                  * from other group and save more power
3470                  */
3471                 if (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity - 1)
3472                         goto group_next;
3473
3474                 if (sgs.sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3475                     (sgs.sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3476                      group_first_cpu(group) <
3477                         group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3478                         sds->group_leader = group;
3479                         sds->leader_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3480                 }
3481 group_next:
3482 #endif
3483                 group = group->next;
3484         } while (group != sd->groups);
3485
3486 }
3487 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3488
3489 /*
3490  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3491  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3492  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3493  */
3494 static struct sched_group *
3495 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3496                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3497                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3498 {
3499         struct sd_lb_stats sds;
3500         unsigned long max_pull;
3501
3502         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3503
3504         /*
3505          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3506          * this level.
3507          */
3508         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3509                                         balance, &sds);
3510
3511         if (balance && !(*balance))
3512                 goto ret;
3513
3514         if (!sds.busiest || sds.this_load >= sds.max_load
3515                 || sds.busiest_nr_running == 0)
3516                 goto out_balanced;
3517
3518         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3519
3520         if (sds.this_load >= sds.avg_load ||
3521                         100*sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3522                 goto out_balanced;
3523
3524         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3525         if (sds.group_imb)
3526                 sds.busiest_load_per_task =
3527                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3528
3529         /*
3530          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3531          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3532          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3533          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3534          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3535          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3536          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3537          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3538          * appear as very large values with unsigned longs.
3539          */
3540         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3541                 goto out_balanced;
3542
3543         /*
3544          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3545          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3546          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3547          */
3548         if (sds.max_load < sds.avg_load) {
3549                 *imbalance = 0;
3550                 goto small_imbalance;
3551         }
3552
3553         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3554         max_pull = min(sds.max_load - sds.avg_load,
3555                         sds.max_load - sds.busiest_load_per_task);
3556
3557         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3558         *imbalance = min(max_pull * sds.busiest->__cpu_power,
3559                         (sds.avg_load - sds.this_load) * sds.this->__cpu_power)
3560                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3561
3562         /*
3563          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3564          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3565          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3566          * moved
3567          */
3568         if (*imbalance < sds.busiest_load_per_task) {
3569                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3570                 unsigned int imbn;
3571
3572 small_imbalance:
3573                 pwr_move = pwr_now = 0;
3574                 imbn = 2;
3575                 if (sds.this_nr_running) {
3576                         sds.this_load_per_task /= sds.this_nr_running;
3577                         if (sds.busiest_load_per_task >
3578                                         sds.this_load_per_task)
3579                                 imbn = 1;
3580                 } else
3581                         sds.this_load_per_task =
3582                                 cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3583
3584                 if (sds.max_load - sds.this_load +
3585                         sds.busiest_load_per_task >=
3586                                 sds.busiest_load_per_task * imbn) {
3587                         *imbalance = sds.busiest_load_per_task;
3588                         return sds.busiest;
3589                 }
3590
3591                 /*
3592                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3593                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3594                  * moving them.
3595                  */
3596
3597                 pwr_now += sds.busiest->__cpu_power *
3598                                 min(sds.busiest_load_per_task, sds.max_load);
3599                 pwr_now += sds.this->__cpu_power *
3600                                 min(sds.this_load_per_task, sds.this_load);
3601                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3602
3603                 /* Amount of load we'd subtract */
3604                 tmp = sg_div_cpu_power(sds.busiest,
3605                                 sds.busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3606                 if (sds.max_load > tmp)
3607                         pwr_move += sds.busiest->__cpu_power *
3608                                 min(sds.busiest_load_per_task,
3609                                                 sds.max_load - tmp);
3610
3611                 /* Amount of load we'd add */
3612                 if (sds.max_load * sds.busiest->__cpu_power <
3613                                 sds.busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3614                         tmp = sg_div_cpu_power(sds.this,
3615                                 sds.max_load * sds.busiest->__cpu_power);
3616                 else
3617                         tmp = sg_div_cpu_power(sds.this,
3618                                 sds.busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3619                 pwr_move += sds.this->__cpu_power *
3620                                 min(sds.this_load_per_task,
3621                                         sds.this_load + tmp);
3622                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3623
3624                 /* Move if we gain throughput */
3625                 if (pwr_move > pwr_now)
3626                         *imbalance = sds.busiest_load_per_task;
3627         }
3628
3629         return sds.busiest;
3630
3631 out_balanced:
3632 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3633         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3634                 goto ret;
3635
3636         if (sds.this != sds.group_leader || sds.group_leader == sds.group_min)
3637                 goto ret;
3638
3639         *imbalance = sds.min_load_per_task;
3640         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3641                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3642                         group_first_cpu(sds.group_leader);
3643         }
3644         return sds.group_min;
3645
3646 #endif
3647 ret:
3648         *imbalance = 0;
3649         return NULL;
3650 }
3651
3652 /*
3653  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3654  */
3655 static struct rq *
3656 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3657                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3658 {
3659         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3660         unsigned long max_load = 0;
3661         int i;
3662
3663         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3664                 unsigned long wl;
3665
3666                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3667                         continue;
3668
3669                 rq = cpu_rq(i);
3670                 wl = weighted_cpuload(i);
3671
3672                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3673                         continue;
3674
3675                 if (wl > max_load) {
3676                         max_load = wl;
3677                         busiest = rq;
3678                 }
3679         }
3680
3681         return busiest;
3682 }
3683
3684 /*
3685  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3686  * so long as it is large enough.
3687  */
3688 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3689
3690 /*
3691  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3692  * tasks if there is an imbalance.
3693  */
3694 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3695                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3696                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3697 {
3698         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3699         struct sched_group *group;
3700         unsigned long imbalance;
3701         struct rq *busiest;
3702         unsigned long flags;
3703
3704         cpumask_setall(cpus);
3705
3706         /*
3707          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3708          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3709          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3710          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3711          */
3712         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3713             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3714                 sd_idle = 1;
3715
3716         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3717
3718 redo:
3719         update_shares(sd);
3720         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3721                                    cpus, balance);
3722
3723         if (*balance == 0)
3724                 goto out_balanced;
3725
3726         if (!group) {
3727                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3728                 goto out_balanced;
3729         }
3730
3731         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3732         if (!busiest) {
3733                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3734                 goto out_balanced;
3735         }
3736
3737         BUG_ON(busiest == this_rq);
3738
3739         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3740
3741         ld_moved = 0;
3742         if (busiest->nr_running > 1) {
3743                 /*
3744                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3745                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3746                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3747                  * correctly treated as an imbalance.
3748                  */
3749                 local_irq_save(flags);
3750                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3751                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3752                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3753                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3754                 local_irq_restore(flags);
3755
3756                 /*
3757                  * some other cpu did the load balance for us.
3758                  */
3759                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3760                         resched_cpu(this_cpu);
3761
3762                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3763                 if (unlikely(all_pinned)) {
3764                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3765                         if (!cpumask_empty(cpus))
3766                                 goto redo;
3767                         goto out_balanced;
3768                 }
3769         }
3770
3771         if (!ld_moved) {
3772                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3773                 sd->nr_balance_failed++;
3774
3775                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3776
3777                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3778
3779                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3780                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3781                          */
3782                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3783                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3784                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3785                                 all_pinned = 1;
3786                                 goto out_one_pinned;
3787                         }
3788
3789                         if (!busiest->active_balance) {
3790                                 busiest->active_balance = 1;
3791                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3792                                 active_balance = 1;
3793                         }
3794                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3795                         if (active_balance)
3796                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3797
3798                         /*
3799                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3800                          * counter.
3801                          */
3802                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3803                 }
3804         } else
3805                 sd->nr_balance_failed = 0;
3806
3807         if (likely(!active_balance)) {
3808                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3809                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3810         } else {
3811                 /*
3812                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3813                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3814                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3815                  * move_tasks).
3816                  */
3817                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3818                         sd->balance_interval *= 2;
3819         }
3820
3821         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3822             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3823                 ld_moved = -1;
3824
3825         goto out;
3826
3827 out_balanced:
3828         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3829
3830         sd->nr_balance_failed = 0;
3831
3832 out_one_pinned:
3833         /* tune up the balancing interval */
3834         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3835                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3836                 sd->balance_interval *= 2;
3837
3838         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3839             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3840                 ld_moved = -1;
3841         else
3842                 ld_moved = 0;
3843 out:
3844         if (ld_moved)
3845                 update_shares(sd);
3846         return ld_moved;
3847 }
3848
3849 /*
3850  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3851  * tasks if there is an imbalance.
3852  *
3853  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3854  * this_rq is locked.
3855  */
3856 static int
3857 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3858                         struct cpumask *cpus)
3859 {
3860         struct sched_group *group;
3861         struct rq *busiest = NULL;
3862         unsigned long imbalance;
3863         int ld_moved = 0;
3864         int sd_idle = 0;
3865         int all_pinned = 0;
3866
3867         cpumask_setall(cpus);
3868
3869         /*
3870          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3871          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3872          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3873          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3874          */
3875         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3876             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3877                 sd_idle = 1;
3878
3879         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3880 redo:
3881         update_shares_locked(this_rq, sd);
3882         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3883                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3884         if (!group) {
3885                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3886                 goto out_balanced;
3887         }
3888
3889         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3890         if (!busiest) {
3891                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3892                 goto out_balanced;
3893         }
3894
3895         BUG_ON(busiest == this_rq);
3896
3897         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3898
3899         ld_moved = 0;
3900         if (busiest->nr_running > 1) {
3901                 /* Attempt to move tasks */
3902                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3903                 /* this_rq->clock is already updated */
3904                 update_rq_clock(busiest);
3905                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3906                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3907                                         &all_pinned);
3908                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3909
3910                 if (unlikely(all_pinned)) {
3911                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3912                         if (!cpumask_empty(cpus))
3913                                 goto redo;
3914                 }
3915         }
3916
3917         if (!ld_moved) {
3918                 int active_balance = 0;
3919
3920                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3921                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3922                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3923                         return -1;
3924
3925                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3926                         return -1;
3927
3928                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3929                         return -1;
3930
3931                 /*
3932                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3933                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3934                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3935                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3936                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3937                  *
3938                  * The package power saving logic comes from
3939                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3940                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3941                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3942                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3943                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3944                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3945                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3946                  *
3947                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3948                  * will be more than one task in the source run queue and
3949                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3950                  * active balance code will not be triggered.
3951                  */
3952
3953                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3954                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3955
3956                 /*
3957                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3958                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3959                  */
3960                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3961                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3962                         all_pinned = 1;
3963                         return ld_moved;
3964                 }
3965
3966                 if (!busiest->active_balance) {
3967                         busiest->active_balance = 1;
3968                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3969                         active_balance = 1;
3970                 }
3971
3972                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3973                 /*
3974                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3975                  */
3976                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3977                 if (active_balance)
3978                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3979                 spin_lock(&this_rq->lock);
3980
3981         } else
3982                 sd->nr_balance_failed = 0;
3983
3984         update_shares_locked(this_rq, sd);
3985         return ld_moved;
3986
3987 out_balanced:
3988         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3989         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3990             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3991                 return -1;
3992         sd->nr_balance_failed = 0;
3993
3994         return 0;
3995 }
3996
3997 /*
3998  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3999  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4000  */
4001 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4002 {
4003         struct sched_domain *sd;
4004         int pulled_task = 0;
4005         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4006         cpumask_var_t tmpmask;
4007
4008         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
4009                 return;
4010
4011         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4012                 unsigned long interval;
4013
4014                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4015                         continue;
4016
4017                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4018                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4019                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4020                                                            sd, tmpmask);
4021
4022                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4023                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4024                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4025                 if (pulled_task)
4026                         break;
4027         }
4028         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4029                 /*
4030                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4031                  * a busy processor. So reset next_balance.
4032                  */
4033                 this_rq->next_balance = next_balance;
4034         }
4035         free_cpumask_var(tmpmask);
4036 }
4037
4038 /*
4039  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4040  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4041  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4042  * logical imbalances.
4043  *
4044  * Called with busiest_rq locked.
4045  */
4046 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4047 {
4048         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4049         struct sched_domain *sd;
4050         struct rq *target_rq;
4051
4052         /* Is there any task to move? */
4053         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4054                 return;
4055
4056         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4057
4058         /*
4059          * This condition is "impossible", if it occurs
4060          * we need to fix it. Originally reported by
4061          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4062          */
4063         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4064
4065         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4066         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4067         update_rq_clock(busiest_rq);
4068         update_rq_clock(target_rq);
4069
4070         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4071         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4072                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4073                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4074                                 break;
4075         }
4076
4077         if (likely(sd)) {
4078                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4079
4080                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4081                                   sd, CPU_IDLE))
4082                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4083                 else
4084                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4085         }
4086         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4087 }
4088
4089 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4090 static struct {
4091         atomic_t load_balancer;
4092         cpumask_var_t cpu_mask;
4093 } nohz ____cacheline_aligned = {
4094         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4095 };
4096
4097 /*
4098  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4099  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4100  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4101  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4102  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4103  * arrives...
4104  *
4105  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4106  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4107  * nohz.cpu_mask..
4108  *
4109  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4110  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4111  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4112  * there is no need for ilb owner.
4113  *
4114  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4115  * next busy scheduler_tick()
4116  */
4117 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4118 {
4119         int cpu = smp_processor_id();
4120
4121         if (stop_tick) {
4122                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4123
4124                 if (!cpu_active(cpu)) {
4125                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4126                                 return 0;
4127
4128                         /*
4129                          * If we are going offline and still the leader,
4130                          * give up!
4131                          */
4132                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4133                                 BUG();
4134
4135                         return 0;
4136                 }
4137
4138                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4139
4140                 /* time for ilb owner also to sleep */
4141                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4142                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4143                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4144                         return 0;
4145                 }
4146
4147                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4148                         /* make me the ilb owner */
4149                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4150                                 return 1;
4151                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4152                         return 1;
4153         } else {
4154                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4155                         return 0;
4156
4157                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4158
4159                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4160                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4161                                 BUG();
4162         }
4163         return 0;
4164 }
4165 #endif
4166
4167 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4168
4169 /*
4170  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4171  * and initiates a balancing operation if so.
4172  *
4173  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4174  */
4175 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4176 {
4177         int balance = 1;
4178         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4179         unsigned long interval;
4180         struct sched_domain *sd;
4181         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4182         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4183         int update_next_balance = 0;
4184         int need_serialize;
4185         cpumask_var_t tmp;
4186
4187         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4188         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4189                 return;
4190
4191         for_each_domain(cpu, sd) {
4192                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4193                         continue;
4194
4195                 interval = sd->balance_interval;
4196                 if (idle != CPU_IDLE)
4197                         interval *= sd->busy_factor;
4198
4199                 /* scale ms to jiffies */
4200                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4201                 if (unlikely(!interval))
4202                         interval = 1;
4203                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4204                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4205
4206                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4207
4208                 if (need_serialize) {
4209                         if (!spin_trylock(&balancing))
4210                                 goto out;
4211                 }
4212
4213                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4214                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4215                                 /*
4216                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4217                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4218                                  * not idle.
4219                                  */
4220                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4221                         }
4222                         sd->last_balance = jiffies;
4223                 }
4224                 if (need_serialize)
4225                         spin_unlock(&balancing);
4226 out:
4227                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4228                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4229                         update_next_balance = 1;
4230                 }
4231
4232                 /*
4233                  * Stop the load balance at this level. There is another
4234                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4235                  * actively.
4236                  */
4237                 if (!balance)
4238                         break;
4239         }
4240
4241         /*
4242          * next_balance will be updated only when there is a need.
4243          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4244          * updated.
4245          */
4246         if (likely(update_next_balance))
4247                 rq->next_balance = next_balance;
4248
4249         free_cpumask_var(tmp);
4250 }
4251
4252 /*
4253  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4254  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4255  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4256  */
4257 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4258 {
4259         int this_cpu = smp_processor_id();
4260         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4261         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4262                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4263
4264         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4265
4266 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4267         /*
4268          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4269          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4270          * stopped.
4271          */
4272         if (this_rq->idle_at_tick &&
4273             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4274                 struct rq *rq;
4275                 int balance_cpu;
4276
4277                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4278                         if (balance_cpu == this_cpu)
4279                                 continue;
4280
4281                         /*
4282                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4283                          * work being done for other cpus. Next load
4284                          * balancing owner will pick it up.
4285                          */
4286                         if (need_resched())
4287                                 break;
4288
4289                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4290
4291                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4292                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4293                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4294                 }
4295         }
4296 #endif
4297 }
4298
4299 static inline int on_null_domain(int cpu)
4300 {
4301         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4302 }
4303
4304 /*
4305  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4306  *
4307  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4308  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4309  * if the whole system is idle.
4310  */
4311 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4312 {
4313 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4314         /*
4315          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4316          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4317          * load balancer.
4318          */
4319         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4320                 rq->in_nohz_recently = 0;
4321
4322                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4323                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4324                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4325                 }
4326
4327                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4328                         /*
4329                          * simple selection for now: Nominate the
4330                          * first cpu in the nohz list to be the next
4331                          * ilb owner.
4332                          *
4333                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4334                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4335                          */
4336                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4337
4338                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4339                                 resched_cpu(ilb);
4340                 }
4341         }
4342
4343         /*
4344          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4345          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4346          */
4347         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4348             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4349                 resched_cpu(cpu);
4350                 return;
4351         }
4352
4353         /*
4354          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4355          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4356          */
4357         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4358             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4359                 return;
4360 #endif
4361         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4362         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4363             likely(!on_null_domain(cpu)))
4364                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4365 }
4366
4367 #else   /* CONFIG_SMP */
4368
4369 /*
4370  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4371  */
4372 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4373 {
4374 }
4375
4376 #endif
4377
4378 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4379
4380 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4381
4382 /*
4383  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4384  * @p in case that task is currently running.
4385  */
4386 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4387 {
4388         unsigned long flags;
4389         struct rq *rq;
4390         u64 ns = 0;
4391
4392         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4393
4394         if (task_current(rq, p)) {
4395                 u64 delta_exec;
4396
4397                 update_rq_clock(rq);
4398                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4399                 if ((s64)delta_exec > 0)
4400                         ns = delta_exec;
4401         }
4402
4403         task_rq_unlock(rq, &flags);
4404
4405         return ns;
4406 }
4407
4408 /*
4409  * Account user cpu time to a process.
4410  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4411  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4412  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4413  */
4414 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4415                        cputime_t cputime_scaled)
4416 {
4417         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4418         cputime64_t tmp;
4419
4420         /* Add user time to process. */
4421         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4422         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4423         account_group_user_time(p, cputime);
4424
4425         /* Add user time to cpustat. */
4426         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4427         if (TASK_NICE(p) > 0)
4428                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4429         else
4430                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4431         /* Account for user time used */
4432         acct_update_integrals(p);
4433 }
4434
4435 /*
4436  * Account guest cpu time to a process.
4437  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4438  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4439  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4440  */
4441 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4442                                cputime_t cputime_scaled)
4443 {
4444         cputime64_t tmp;
4445         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4446
4447         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4448
4449         /* Add guest time to process. */
4450         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4451         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4452         account_group_user_time(p, cputime);
4453         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4454
4455         /* Add guest time to cpustat. */
4456         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4457         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4458 }
4459
4460 /*
4461  * Account system cpu time to a process.
4462  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4463  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4464  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4465  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4466  */
4467 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4468                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4469 {
4470         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4471         cputime64_t tmp;
4472
4473         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4474                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4475                 return;
4476         }
4477
4478         /* Add system time to process. */
4479         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4480         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4481         account_group_system_time(p, cputime);
4482
4483         /* Add system time to cpustat. */
4484         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4485         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4486                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4487         else if (softirq_count())
4488                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4489         else
4490                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4491
4492         /* Account for system time used */
4493         acct_update_integrals(p);
4494 }
4495
4496 /*
4497  * Account for involuntary wait time.
4498  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4499  */
4500 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4501 {
4502         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4503         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4504
4505         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4506 }
4507
4508 /*
4509  * Account for idle time.
4510  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4511  */
4512 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4513 {
4514         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4515         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4516         struct rq *rq = this_rq();
4517
4518         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4519                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4520         else
4521                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4522 }
4523
4524 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4525
4526 /*
4527  * Account a single tick of cpu time.
4528  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4529  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4530  */
4531 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4532 {
4533         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4534         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4535         struct rq *rq = this_rq();
4536
4537         if (user_tick)
4538                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4539         else if (p != rq->idle)
4540                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4541                                     one_jiffy_scaled);
4542         else
4543                 account_idle_time(one_jiffy);
4544 }
4545
4546 /*
4547  * Account multiple ticks of steal time.
4548  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4549  * @ticks: number of stolen ticks
4550  */
4551 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4552 {
4553         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4554 }
4555
4556 /*
4557  * Account multiple ticks of idle time.
4558  * @ticks: number of stolen ticks
4559  */
4560 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4561 {
4562         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4563 }
4564
4565 #endif
4566
4567 /*
4568  * Use precise platform statistics if available:
4569  */
4570 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4571 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4572 {
4573         return p->utime;
4574 }
4575
4576 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4577 {
4578         return p->stime;
4579 }
4580 #else
4581 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4582 {
4583         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4584                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4585         u64 temp;
4586
4587         /*
4588          * Use CFS's precise accounting:
4589          */
4590         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4591
4592         if (total) {
4593                 temp *= utime;
4594                 do_div(temp, total);
4595         }
4596         utime = (clock_t)temp;
4597
4598         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4599         return p->prev_utime;
4600 }
4601
4602 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4603 {
4604         clock_t stime;
4605
4606         /*
4607          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4608          * the total, to make sure the total observed by userspace
4609          * grows monotonically - apps rely on that):
4610          */
4611         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4612                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4613
4614         if (stime >= 0)
4615                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4616
4617         return p->prev_stime;
4618 }
4619 #endif
4620
4621 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4622 {
4623         return p->gtime;
4624 }
4625
4626 /*
4627  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4628  * We call it with interrupts disabled.
4629  *
4630  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4631  * timeslices.
4632  */
4633 void scheduler_tick(void)
4634 {
4635         int cpu = smp_processor_id();
4636         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4637         struct task_struct *curr = rq->curr;
4638
4639         sched_clock_tick();
4640
4641         spin_lock(&rq->lock);
4642         update_rq_clock(rq);
4643         update_cpu_load(rq);
4644         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4645         spin_unlock(&rq->lock);
4646
4647 #ifdef CONFIG_SMP
4648         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4649         trigger_load_balance(rq, cpu);
4650 #endif
4651 }
4652
4653 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4654                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4655
4656 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4657 {
4658         if (in_lock_functions(addr)) {
4659                 addr = CALLER_ADDR2;
4660                 if (in_lock_functions(addr))
4661                         addr = CALLER_ADDR3;
4662         }
4663         return addr;
4664 }
4665
4666 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4667 {
4668 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4669         /*
4670          * Underflow?
4671          */
4672         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4673                 return;
4674 #endif
4675         preempt_count() += val;
4676 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4677         /*
4678          * Spinlock count overflowing soon?
4679          */
4680         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4681                                 PREEMPT_MASK - 10);
4682 #endif
4683         if (preempt_count() == val)
4684                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4685 }
4686 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4687
4688 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4689 {
4690 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4691         /*
4692          * Underflow?
4693          */
4694         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4695                 return;
4696         /*
4697          * Is the spinlock portion underflowing?
4698          */
4699         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4700                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4701                 return;
4702 #endif
4703
4704         if (preempt_count() == val)
4705                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4706         preempt_count() -= val;
4707 }
4708 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4709
4710 #endif
4711
4712 /*
4713  * Print scheduling while atomic bug:
4714  */
4715 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4716 {
4717         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4718
4719         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4720                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4721
4722         debug_show_held_locks(prev);
4723         print_modules();
4724         if (irqs_disabled())
4725                 print_irqtrace_events(prev);
4726
4727         if (regs)
4728                 show_regs(regs);
4729         else
4730                 dump_stack();
4731 }
4732
4733 /*
4734  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4735  */
4736 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4737 {
4738         /*
4739          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4740          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4741          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4742          */
4743         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4744                 __schedule_bug(prev);
4745
4746         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4747
4748         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4749 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4750         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4751                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4752                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4753         }
4754 #endif
4755 }
4756
4757 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4758 {
4759         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4760                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4761
4762                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4763                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4764
4765                 /*
4766                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4767                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4768                  * the avg_overlap on preemption.
4769                  *
4770                  * We use the average preemption runtime because that
4771                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4772                  * build up.
4773                  */
4774                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4775         }
4776         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4777 }
4778
4779 /*
4780  * Pick up the highest-prio task:
4781  */
4782 static inline struct task_struct *
4783 pick_next_task(struct rq *rq)
4784 {
4785         const struct sched_class *class;
4786         struct task_struct *p;
4787
4788         /*
4789          * Optimization: we know that if all tasks are in
4790          * the fair class we can call that function directly:
4791          */
4792         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4793                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4794                 if (likely(p))
4795                         return p;
4796         }
4797
4798         class = sched_class_highest;
4799         for ( ; ; ) {
4800                 p = class->pick_next_task(rq);
4801                 if (p)
4802                         return p;
4803                 /*
4804                  * Will never be NULL as the idle class always
4805                  * returns a non-NULL p:
4806                  */
4807                 class = class->next;
4808         }
4809 }
4810
4811 /*
4812  * schedule() is the main scheduler function.
4813  */
4814 asmlinkage void __sched schedule(void)
4815 {
4816         struct task_struct *prev, *next;
4817         unsigned long *switch_count;
4818         struct rq *rq;
4819         int cpu;
4820
4821 need_resched:
4822         preempt_disable();
4823         cpu = smp_processor_id();
4824         rq = cpu_rq(cpu);
4825         rcu_qsctr_inc(cpu);
4826         prev = rq->curr;
4827         switch_count = &prev->nivcsw;
4828
4829         release_kernel_lock(prev);
4830 need_resched_nonpreemptible:
4831
4832         schedule_debug(prev);
4833
4834         if (sched_feat(HRTICK))
4835                 hrtick_clear(rq);
4836
4837         spin_lock_irq(&rq->lock);
4838         update_rq_clock(rq);
4839         clear_tsk_need_resched(prev);
4840
4841         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4842                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4843                         prev->state = TASK_RUNNING;
4844                 else
4845                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4846                 switch_count = &prev->nvcsw;
4847         }
4848
4849 #ifdef CONFIG_SMP
4850         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4851                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4852 #endif
4853
4854         if (unlikely(!rq->nr_running))
4855                 idle_balance(cpu, rq);
4856
4857         put_prev_task(rq, prev);
4858         next = pick_next_task(rq);
4859
4860         if (likely(prev != next)) {
4861                 sched_info_switch(prev, next);
4862
4863                 rq->nr_switches++;
4864                 rq->curr = next;
4865                 ++*switch_count;
4866
4867                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4868                 /*
4869                  * the context switch might have flipped the stack from under
4870                  * us, hence refresh the local variables.
4871                  */
4872                 cpu = smp_processor_id();
4873                 rq = cpu_rq(cpu);
4874         } else
4875                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4876
4877         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4878                 goto need_resched_nonpreemptible;
4879
4880         preempt_enable_no_resched();
4881         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4882                 goto need_resched;
4883 }
4884 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4885
4886 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4887 /*
4888  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4889  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4890  * occur there and call schedule directly.
4891  */
4892 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4893 {
4894         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4895
4896         /*
4897          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4898          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4899          */
4900         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4901                 return;
4902
4903         do {
4904                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4905                 schedule();
4906                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4907
4908                 /*
4909                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4910                  * between schedule and now.
4911                  */
4912                 barrier();
4913         } while (need_resched());
4914 }
4915 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4916
4917 /*
4918  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4919  * off of irq context.
4920  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4921  * protect us against recursive calling from irq.
4922  */
4923 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4924 {
4925         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4926
4927         /* Catch callers which need to be fixed */
4928         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4929
4930         do {
4931                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4932                 local_irq_enable();
4933                 schedule();
4934                 local_irq_disable();
4935                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4936
4937                 /*
4938                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4939                  * between schedule and now.
4940                  */
4941                 barrier();
4942         } while (need_resched());
4943 }
4944
4945 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4946
4947 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4948                           void *key)
4949 {
4950         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4951 }
4952 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4953
4954 /*
4955  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4956  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4957  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4958  *
4959  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4960  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4961  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4962  */
4963 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4964                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4965 {
4966         wait_queue_t *curr, *next;
4967
4968         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4969                 unsigned flags = curr->flags;
4970
4971                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4972                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4973                         break;
4974         }
4975 }
4976
4977 /**
4978  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4979  * @q: the waitqueue
4980  * @mode: which threads
4981  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4982  * @key: is directly passed to the wakeup function
4983  */
4984 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4985                         int nr_exclusive, void *key)
4986 {
4987         unsigned long flags;
4988
4989         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4990         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4991         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4992 }
4993 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4994
4995 /*
4996  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4997  */
4998 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4999 {
5000         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5001 }
5002
5003 /**
5004  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
5005  * @q: the waitqueue
5006  * @mode: which threads
5007  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5008  *
5009  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5010  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5011  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5012  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5013  *
5014  * On UP it can prevent extra preemption.
5015  */
5016 void
5017 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5018 {
5019         unsigned long flags;
5020         int sync = 1;
5021
5022         if (unlikely(!q))
5023                 return;
5024
5025         if (unlikely(!nr_exclusive))
5026                 sync = 0;
5027
5028         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5029         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
5030         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5031 }
5032 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5033
5034 /**
5035  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5036  * @x:  holds the state of this particular completion
5037  *
5038  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5039  * awakened in the same order in which they were queued.
5040  *
5041  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5042  */
5043 void complete(struct completion *x)
5044 {
5045         unsigned long flags;
5046
5047         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5048         x->done++;
5049         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5050         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5051 }
5052 EXPORT_SYMBOL(complete);
5053
5054 /**
5055  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5056  * @x:  holds the state of this particular completion
5057  *
5058  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5059  */
5060 void complete_all(struct completion *x)
5061 {
5062         unsigned long flags;
5063
5064         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5065         x->done += UINT_MAX/2;
5066         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5067         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5068 }
5069 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5070
5071 static inline long __sched
5072 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5073 {
5074         if (!x->done) {
5075                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5076
5077                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5078                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5079                 do {
5080                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5081                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5082                                 break;
5083                         }
5084                         __set_current_state(state);
5085                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5086                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5087                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5088                 } while (!x->done && timeout);
5089                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5090                 if (!x->done)
5091                         return timeout;
5092         }
5093         x->done--;
5094         return timeout ?: 1;
5095 }
5096
5097 static long __sched
5098 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5099 {
5100         might_sleep();
5101
5102         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5103         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5104         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5105         return timeout;
5106 }
5107
5108 /**
5109  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5110  * @x:  holds the state of this particular completion
5111  *
5112  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5113  * interruptible and there is no timeout.
5114  *
5115  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5116  * and interrupt capability. Also see complete().
5117  */
5118 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5119 {
5120         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5121 }
5122 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5123
5124 /**
5125  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5126  * @x:  holds the state of this particular completion
5127  * @timeout:  timeout value in jiffies
5128  *
5129  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5130  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5131  * interruptible.
5132  */
5133 unsigned long __sched
5134 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5135 {
5136         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5137 }
5138 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5139
5140 /**
5141  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5142  * @x:  holds the state of this particular completion
5143  *
5144  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5145  * interruptible.
5146  */
5147 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5148 {
5149         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5150         if (t == -ERESTARTSYS)
5151                 return t;
5152         return 0;
5153 }
5154 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5155
5156 /**
5157  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5158  * @x:  holds the state of this particular completion
5159  * @timeout:  timeout value in jiffies
5160  *
5161  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5162  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5163  */
5164 unsigned long __sched
5165 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5166                                           unsigned long timeout)
5167 {
5168         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5169 }
5170 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5171
5172 /**
5173  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5174  * @x:  holds the state of this particular completion
5175  *
5176  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5177  * interrupted by a kill signal.
5178  */
5179 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5180 {
5181         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5182         if (t == -ERESTARTSYS)
5183                 return t;
5184         return 0;
5185 }
5186 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5187
5188 /**
5189  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5190  *      @x:     completion structure
5191  *
5192  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5193  *               1 if a decrement succeeded.
5194  *
5195  *      If a completion is being used as a counting completion,
5196  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5197  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5198  *      is protecting is not available.
5199  */
5200 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5201 {
5202         int ret = 1;
5203
5204         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5205         if (!x->done)
5206                 ret = 0;
5207         else
5208                 x->done--;
5209         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5210         return ret;
5211 }
5212 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5213
5214 /**
5215  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5216  *      @x:     completion structure
5217  *
5218  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5219  *               1 if there are no waiters.
5220  *
5221  */
5222 bool completion_done(struct completion *x)
5223 {
5224         int ret = 1;
5225
5226         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5227         if (!x->done)
5228                 ret = 0;
5229         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5230         return ret;
5231 }
5232 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5233
5234 static long __sched
5235 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5236 {
5237         unsigned long flags;
5238         wait_queue_t wait;
5239
5240         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5241
5242         __set_current_state(state);
5243
5244         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5245         __add_wait_queue(q, &wait);
5246         spin_unlock(&q->lock);
5247         timeout = schedule_timeout(timeout);
5248         spin_lock_irq(&q->lock);
5249         __remove_wait_queue(q, &wait);
5250         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5251
5252         return timeout;
5253 }
5254
5255 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5256 {
5257         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5258 }
5259 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5260
5261 long __sched
5262 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5263 {
5264         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5265 }
5266 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5267
5268 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5269 {
5270         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5271 }
5272 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5273
5274 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5275 {
5276         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5277 }
5278 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5279
5280 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5281
5282 /*
5283  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5284  * @p: task
5285  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5286  *
5287  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5288  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5289  *
5290  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5291  */
5292 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5293 {
5294         unsigned long flags;
5295         int oldprio, on_rq, running;
5296         struct rq *rq;
5297         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5298
5299         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5300
5301         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5302         update_rq_clock(rq);
5303
5304         oldprio = p->prio;
5305         on_rq = p->se.on_rq;
5306         running = task_current(rq, p);
5307         if (on_rq)
5308                 dequeue_task(rq, p, 0);
5309         if (running)
5310                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5311
5312         if (rt_prio(prio))
5313                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5314         else
5315                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5316
5317         p->prio = prio;
5318
5319         if (running)
5320                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5321         if (on_rq) {
5322                 enqueue_task(rq, p, 0);
5323
5324                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5325         }
5326         task_rq_unlock(rq, &flags);
5327 }
5328
5329 #endif
5330
5331 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5332 {
5333         int old_prio, delta, on_rq;
5334         unsigned long flags;
5335         struct rq *rq;
5336
5337         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5338                 return;
5339         /*
5340          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5341          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5342          */
5343         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5344         update_rq_clock(rq);
5345         /*
5346          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5347          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5348          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5349          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5350          */
5351         if (task_has_rt_policy(p)) {
5352                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5353                 goto out_unlock;
5354         }
5355         on_rq = p->se.on_rq;
5356         if (on_rq)
5357                 dequeue_task(rq, p, 0);
5358
5359         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5360         set_load_weight(p);
5361         old_prio = p->prio;
5362         p->prio = effective_prio(p);
5363         delta = p->prio - old_prio;
5364
5365         if (on_rq) {
5366                 enqueue_task(rq, p, 0);
5367                 /*
5368                  * If the task increased its priority or is running and
5369                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5370                  */
5371                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5372                         resched_task(rq->curr);
5373         }
5374 out_unlock:
5375         task_rq_unlock(rq, &flags);
5376 }
5377 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5378
5379 /*
5380  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5381  * @p: task
5382  * @nice: nice value
5383  */
5384 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5385 {
5386         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5387         int nice_rlim = 20 - nice;
5388
5389         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5390                 capable(CAP_SYS_NICE));
5391 }
5392
5393 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5394
5395 /*
5396  * sys_nice - change the priority of the current process.
5397  * @increment: priority increment
5398  *
5399  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5400  * does similar things.
5401  */
5402 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5403 {
5404         long nice, retval;
5405
5406         /*
5407          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5408          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5409          * and we have a single winner.
5410          */
5411         if (increment < -40)
5412                 increment = -40;
5413         if (increment > 40)
5414                 increment = 40;
5415
5416         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5417         if (nice < -20)
5418                 nice = -20;
5419         if (nice > 19)
5420                 nice = 19;
5421
5422         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5423                 return -EPERM;
5424
5425         retval = security_task_setnice(current, nice);
5426         if (retval)
5427                 return retval;
5428
5429         set_user_nice(current, nice);
5430         return 0;
5431 }
5432
5433 #endif
5434
5435 /**
5436  * task_prio - return the priority value of a given task.
5437  * @p: the task in question.
5438  *
5439  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5440  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5441  * around 0, value goes from -16 to +15.
5442  */
5443 int task_prio(const struct task_struct *p)
5444 {
5445         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5446 }
5447
5448 /**
5449  * task_nice - return the nice value of a given task.
5450  * @p: the task in question.
5451  */
5452 int task_nice(const struct task_struct *p)
5453 {
5454         return TASK_NICE(p);
5455 }
5456 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5457
5458 /**
5459  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5460  * @cpu: the processor in question.
5461  */
5462 int idle_cpu(int cpu)
5463 {
5464         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5465 }
5466
5467 /**
5468  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5469  * @cpu: the processor in question.
5470  */
5471 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5472 {
5473         return cpu_rq(cpu)->idle;
5474 }
5475
5476 /**
5477  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5478  * @pid: the pid in question.
5479  */
5480 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5481 {
5482         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5483 }
5484
5485 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5486 static void
5487 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5488 {
5489         BUG_ON(p->se.on_rq);
5490
5491         p->policy = policy;
5492         switch (p->policy) {
5493         case SCHED_NORMAL:
5494         case SCHED_BATCH:
5495         case SCHED_IDLE:
5496                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5497                 break;
5498         case SCHED_FIFO:
5499         case SCHED_RR:
5500                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5501                 break;
5502         }
5503
5504         p->rt_priority = prio;
5505         p->normal_prio = normal_prio(p);
5506         /* we are holding p->pi_lock already */
5507         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5508         set_load_weight(p);
5509 }
5510
5511 /*
5512  * check the target process has a UID that matches the current process's
5513  */
5514 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5515 {
5516         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5517         bool match;
5518
5519         rcu_read_lock();
5520         pcred = __task_cred(p);
5521         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5522                  cred->euid == pcred->uid);
5523         rcu_read_unlock();
5524         return match;
5525 }
5526
5527 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5528                                 struct sched_param *param, bool user)
5529 {
5530         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5531         unsigned long flags;
5532         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5533         struct rq *rq;
5534
5535         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5536         BUG_ON(in_interrupt());
5537 recheck:
5538         /* double check policy once rq lock held */
5539         if (policy < 0)
5540                 policy = oldpolicy = p->policy;
5541         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5542                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5543                         policy != SCHED_IDLE)
5544                 return -EINVAL;
5545         /*
5546          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5547          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5548          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5549          */
5550         if (param->sched_priority < 0 ||
5551             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5552             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5553                 return -EINVAL;
5554         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5555                 return -EINVAL;
5556
5557         /*
5558          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5559          */
5560         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5561                 if (rt_policy(policy)) {
5562                         unsigned long rlim_rtprio;
5563
5564                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5565                                 return -ESRCH;
5566                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5567                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5568
5569                         /* can't set/change the rt policy */
5570                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5571                                 return -EPERM;
5572
5573                         /* can't increase priority */
5574                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5575                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5576                                 return -EPERM;
5577                 }
5578                 /*
5579                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5580                  * move out of SCHED_IDLE either:
5581                  */
5582                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5583                         return -EPERM;
5584
5585                 /* can't change other user's priorities */
5586                 if (!check_same_owner(p))
5587                         return -EPERM;
5588         }
5589
5590         if (user) {
5591 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5592                 /*
5593                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5594                  * assigned.
5595                  */
5596                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5597                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5598                         return -EPERM;
5599 #endif
5600
5601                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5602                 if (retval)
5603                         return retval;
5604         }
5605
5606         /*
5607          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5608          * changing the priority of the task:
5609          */
5610         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5611         /*
5612          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5613          * runqueue lock must be held.
5614          */
5615         rq = __task_rq_lock(p);
5616         /* recheck policy now with rq lock held */
5617         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5618                 policy = oldpolicy = -1;
5619                 __task_rq_unlock(rq);
5620                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5621                 goto recheck;
5622         }
5623         update_rq_clock(rq);
5624         on_rq = p->se.on_rq;
5625         running = task_current(rq, p);
5626         if (on_rq)
5627                 deactivate_task(rq, p, 0);
5628         if (running)
5629                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5630
5631         oldprio = p->prio;
5632         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5633
5634         if (running)
5635                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5636         if (on_rq) {
5637                 activate_task(rq, p, 0);
5638
5639                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5640         }
5641         __task_rq_unlock(rq);
5642         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5643
5644         rt_mutex_adjust_pi(p);
5645
5646         return 0;
5647 }
5648
5649 /**
5650  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5651  * @p: the task in question.
5652  * @policy: new policy.
5653  * @param: structure containing the new RT priority.
5654  *
5655  * NOTE that the task may be already dead.
5656  */
5657 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5658                        struct sched_param *param)
5659 {
5660         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5661 }
5662 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5663
5664 /**
5665  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5666  * @p: the task in question.
5667  * @policy: new policy.
5668  * @param: structure containing the new RT priority.
5669  *
5670  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5671  * current context has permission.  For example, this is needed in
5672  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5673  * but our caller might not have that capability.
5674  */
5675 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5676                                struct sched_param *param)
5677 {
5678         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5679 }
5680
5681 static int
5682 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5683 {
5684         struct sched_param lparam;
5685         struct task_struct *p;
5686         int retval;
5687
5688         if (!param || pid < 0)
5689                 return -EINVAL;
5690         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5691                 return -EFAULT;
5692
5693         rcu_read_lock();
5694         retval = -ESRCH;
5695         p = find_process_by_pid(pid);
5696         if (p != NULL)
5697                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5698         rcu_read_unlock();
5699
5700         return retval;
5701 }
5702
5703 /**
5704  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5705  * @pid: the pid in question.
5706  * @policy: new policy.
5707  * @param: structure containing the new RT priority.
5708  */
5709 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5710                 struct sched_param __user *, param)
5711 {
5712         /* negative values for policy are not valid */
5713         if (policy < 0)
5714                 return -EINVAL;
5715
5716         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5717 }
5718
5719 /**
5720  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5721  * @pid: the pid in question.
5722  * @param: structure containing the new RT priority.
5723  */
5724 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5725 {
5726         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5727 }
5728
5729 /**
5730  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5731  * @pid: the pid in question.
5732  */
5733 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5734 {
5735         struct task_struct *p;
5736         int retval;
5737
5738         if (pid < 0)
5739                 return -EINVAL;
5740
5741         retval = -ESRCH;
5742         read_lock(&tasklist_lock);
5743         p = find_process_by_pid(pid);
5744         if (p) {
5745                 retval = security_task_getscheduler(p);
5746                 if (!retval)
5747                         retval = p->policy;
5748         }
5749         read_unlock(&tasklist_lock);
5750         return retval;
5751 }
5752
5753 /**
5754  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5755  * @pid: the pid in question.
5756  * @param: structure containing the RT priority.
5757  */
5758 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5759 {
5760         struct sched_param lp;
5761         struct task_struct *p;
5762         int retval;
5763
5764         if (!param || pid < 0)
5765                 return -EINVAL;
5766
5767         read_lock(&tasklist_lock);
5768         p = find_process_by_pid(pid);
5769         retval = -ESRCH;
5770         if (!p)
5771                 goto out_unlock;
5772
5773         retval = security_task_getscheduler(p);
5774         if (retval)
5775                 goto out_unlock;
5776
5777         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5778         read_unlock(&tasklist_lock);
5779
5780         /*
5781          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5782          */
5783         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5784
5785         return retval;
5786
5787 out_unlock:
5788         read_unlock(&tasklist_lock);
5789         return retval;
5790 }
5791
5792 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5793 {
5794         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5795         struct task_struct *p;
5796         int retval;
5797
5798         get_online_cpus();
5799         read_lock(&tasklist_lock);
5800
5801         p = find_process_by_pid(pid);
5802         if (!p) {
5803                 read_unlock(&tasklist_lock);
5804                 put_online_cpus();
5805                 return -ESRCH;
5806         }
5807
5808         /*
5809          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5810          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5811          * usage count and then drop tasklist_lock.
5812          */
5813         get_task_struct(p);
5814         read_unlock(&tasklist_lock);
5815
5816         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5817                 retval = -ENOMEM;
5818                 goto out_put_task;
5819         }
5820         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5821                 retval = -ENOMEM;
5822                 goto out_free_cpus_allowed;
5823         }
5824         retval = -EPERM;
5825         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5826                 goto out_unlock;
5827
5828         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5829         if (retval)
5830                 goto out_unlock;
5831
5832         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5833         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5834  again:
5835         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5836
5837         if (!retval) {
5838                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5839                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5840                         /*
5841                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5842                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5843                          * cpuset's cpus_allowed
5844                          */
5845                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5846                         goto again;
5847                 }
5848         }
5849 out_unlock:
5850         free_cpumask_var(new_mask);
5851 out_free_cpus_allowed:
5852         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5853 out_put_task:
5854         put_task_struct(p);
5855         put_online_cpus();
5856         return retval;
5857 }
5858
5859 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5860                              struct cpumask *new_mask)
5861 {
5862         if (len < cpumask_size())
5863                 cpumask_clear(new_mask);
5864         else if (len > cpumask_size())
5865                 len = cpumask_size();
5866
5867         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5868 }
5869
5870 /**
5871  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5872  * @pid: pid of the process
5873  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5874  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5875  */
5876 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5877                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5878 {
5879         cpumask_var_t new_mask;
5880         int retval;
5881
5882         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5883                 return -ENOMEM;
5884
5885         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5886         if (retval == 0)
5887                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5888         free_cpumask_var(new_mask);
5889         return retval;
5890 }
5891
5892 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5893 {
5894         struct task_struct *p;
5895         int retval;
5896
5897         get_online_cpus();
5898         read_lock(&tasklist_lock);
5899
5900         retval = -ESRCH;
5901         p = find_process_by_pid(pid);
5902         if (!p)
5903                 goto out_unlock;
5904
5905         retval = security_task_getscheduler(p);
5906         if (retval)
5907                 goto out_unlock;
5908
5909         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5910
5911 out_unlock:
5912         read_unlock(&tasklist_lock);
5913         put_online_cpus();
5914
5915         return retval;
5916 }
5917
5918 /**
5919  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5920  * @pid: pid of the process
5921  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5922  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5923  */
5924 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5925                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5926 {
5927         int ret;
5928         cpumask_var_t mask;
5929
5930         if (len < cpumask_size())
5931                 return -EINVAL;
5932
5933         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5934                 return -ENOMEM;
5935
5936         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5937         if (ret == 0) {
5938                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5939                         ret = -EFAULT;
5940                 else
5941                         ret = cpumask_size();
5942         }
5943         free_cpumask_var(mask);
5944
5945         return ret;
5946 }
5947
5948 /**
5949  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5950  *
5951  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5952  * other threads running on this CPU then this function will return.
5953  */
5954 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5955 {
5956         struct rq *rq = this_rq_lock();
5957
5958         schedstat_inc(rq, yld_count);
5959         current->sched_class->yield_task(rq);
5960
5961         /*
5962          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5963          * no need to preempt or enable interrupts:
5964          */
5965         __release(rq->lock);
5966         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5967         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5968         preempt_enable_no_resched();
5969
5970         schedule();
5971
5972         return 0;
5973 }
5974
5975 static void __cond_resched(void)
5976 {
5977 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5978         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5979 #endif
5980         /*
5981          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5982          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5983          * cond_resched() call.
5984          */
5985         do {
5986                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5987                 schedule();
5988                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5989         } while (need_resched());
5990 }
5991
5992 int __sched _cond_resched(void)
5993 {
5994         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5995                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5996                 __cond_resched();
5997                 return 1;
5998         }
5999         return 0;
6000 }
6001 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6002
6003 /*
6004  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6005  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6006  *
6007  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6008  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6009  * spin_unlock(), once by hand).
6010  */
6011 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6012 {
6013         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6014         int ret = 0;
6015
6016         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6017                 spin_unlock(lock);
6018                 if (resched && need_resched())
6019                         __cond_resched();
6020                 else
6021                         cpu_relax();
6022                 ret = 1;
6023                 spin_lock(lock);
6024         }
6025         return ret;
6026 }
6027 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6028
6029 int __sched cond_resched_softirq(void)
6030 {
6031         BUG_ON(!in_softirq());
6032
6033         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6034                 local_bh_enable();
6035                 __cond_resched();
6036                 local_bh_disable();
6037                 return 1;
6038         }
6039         return 0;
6040 }
6041 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6042
6043 /**
6044  * yield - yield the current processor to other threads.
6045  *
6046  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6047  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6048  */
6049 void __sched yield(void)
6050 {
6051         set_current_state(TASK_RUNNING);
6052         sys_sched_yield();
6053 }
6054 EXPORT_SYMBOL(yield);
6055
6056 /*
6057  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6058  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6059  *
6060  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6061  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6062  */
6063 void __sched io_schedule(void)
6064 {
6065         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6066
6067         delayacct_blkio_start();
6068         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6069         schedule();
6070         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6071         delayacct_blkio_end();
6072 }
6073 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6074
6075 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6076 {
6077         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6078         long ret;
6079
6080         delayacct_blkio_start();
6081         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6082         ret = schedule_timeout(timeout);
6083         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6084         delayacct_blkio_end();
6085         return ret;
6086 }
6087
6088 /**
6089  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6090  * @policy: scheduling class.
6091  *
6092  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6093  * by a given scheduling class.
6094  */
6095 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6096 {
6097         int ret = -EINVAL;
6098
6099         switch (policy) {
6100         case SCHED_FIFO:
6101         case SCHED_RR:
6102                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6103                 break;
6104         case SCHED_NORMAL:
6105         case SCHED_BATCH:
6106         case SCHED_IDLE:
6107                 ret = 0;
6108                 break;
6109         }
6110         return ret;
6111 }
6112
6113 /**
6114  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6115  * @policy: scheduling class.
6116  *
6117  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6118  * by a given scheduling class.
6119  */
6120 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6121 {
6122         int ret = -EINVAL;
6123
6124         switch (policy) {
6125         case SCHED_FIFO:
6126         case SCHED_RR:
6127                 ret = 1;
6128                 break;
6129         case SCHED_NORMAL:
6130         case SCHED_BATCH:
6131         case SCHED_IDLE:
6132                 ret = 0;
6133         }
6134         return ret;
6135 }
6136
6137 /**
6138  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6139  * @pid: pid of the process.
6140  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6141  *
6142  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6143  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6144  */
6145 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6146                 struct timespec __user *, interval)
6147 {
6148         struct task_struct *p;
6149         unsigned int time_slice;
6150         int retval;
6151         struct timespec t;
6152
6153         if (pid < 0)
6154                 return -EINVAL;
6155
6156         retval = -ESRCH;
6157         read_lock(&tasklist_lock);
6158         p = find_process_by_pid(pid);
6159         if (!p)
6160                 goto out_unlock;
6161
6162         retval = security_task_getscheduler(p);
6163         if (retval)
6164                 goto out_unlock;
6165
6166         /*
6167          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6168          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6169          */
6170         time_slice = 0;
6171         if (p->policy == SCHED_RR) {
6172                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6173         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6174                 struct sched_entity *se = &p->se;
6175                 unsigned long flags;
6176                 struct rq *rq;
6177
6178                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6179                 if (rq->cfs.load.weight)
6180                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6181                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6182         }
6183         read_unlock(&tasklist_lock);
6184         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6185         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6186         return retval;
6187
6188 out_unlock:
6189         read_unlock(&tasklist_lock);
6190         return retval;
6191 }
6192
6193 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6194
6195 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6196 {
6197         unsigned long free = 0;
6198         unsigned state;
6199
6200         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6201         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6202                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6203 #if BITS_PER_LONG == 32
6204         if (state == TASK_RUNNING)
6205                 printk(KERN_CONT " running  ");
6206         else
6207                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6208 #else
6209         if (state == TASK_RUNNING)
6210                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6211         else
6212                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6213 #endif
6214 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6215         {
6216                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6217                 while (!*n)
6218                         n++;
6219                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6220         }
6221 #endif
6222         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6223                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6224
6225         show_stack(p, NULL);
6226 }
6227
6228 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6229 {
6230         struct task_struct *g, *p;
6231
6232 #if BITS_PER_LONG == 32
6233         printk(KERN_INFO
6234                 "  task                PC stack   pid father\n");
6235 #else
6236         printk(KERN_INFO
6237                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6238 #endif
6239         read_lock(&tasklist_lock);
6240         do_each_thread(g, p) {
6241                 /*
6242                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6243                  * console might take alot of time:
6244                  */
6245                 touch_nmi_watchdog();
6246                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6247                         sched_show_task(p);
6248         } while_each_thread(g, p);
6249
6250         touch_all_softlockup_watchdogs();
6251
6252 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6253         sysrq_sched_debug_show();
6254 #endif
6255         read_unlock(&tasklist_lock);
6256         /*
6257          * Only show locks if all tasks are dumped:
6258          */
6259         if (state_filter == -1)
6260                 debug_show_all_locks();
6261 }
6262
6263 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6264 {
6265         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6266 }
6267
6268 /**
6269  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6270  * @idle: task in question
6271  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6272  *
6273  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6274  * flag, to make booting more robust.
6275  */
6276 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6277 {
6278         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6279         unsigned long flags;
6280
6281         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6282
6283         __sched_fork(idle);
6284         idle->se.exec_start = sched_clock();
6285
6286         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6287         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6288         __set_task_cpu(idle, cpu);
6289
6290         rq->curr = rq->idle = idle;
6291 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6292         idle->oncpu = 1;
6293 #endif
6294         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6295
6296         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6297 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6298         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6299 #else
6300         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6301 #endif
6302         /*
6303          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6304          */
6305         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6306         ftrace_graph_init_task(idle);
6307 }
6308
6309 /*
6310  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6311  * indicates which cpus entered this state. This is used
6312  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6313  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6314  * always be CPU_BITS_NONE.
6315  */
6316 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6317
6318 /*
6319  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6320  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6321  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6322  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6323  * number of CPUs.
6324  *
6325  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6326  */
6327 static inline void sched_init_granularity(void)
6328 {
6329         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6330         const unsigned long limit = 200000000;
6331
6332         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6333         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6334                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6335
6336         sysctl_sched_latency *= factor;
6337         if (sysctl_sched_latency > limit)
6338                 sysctl_sched_latency = limit;
6339
6340         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6341
6342         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6343 }
6344
6345 #ifdef CONFIG_SMP
6346 /*
6347  * This is how migration works:
6348  *
6349  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6350  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6351  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6352  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6353  *    thread off the CPU)
6354  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6355  *    task is still in the wrong runqueue.
6356  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6357  *    it and puts it into the right queue.
6358  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6359  * 7) we wake up and the migration is done.
6360  */
6361
6362 /*
6363  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6364  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6365  * is removed from the allowed bitmask.
6366  *
6367  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6368  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6369  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6370  */
6371 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6372 {
6373         struct migration_req req;
6374         unsigned long flags;
6375         struct rq *rq;
6376         int ret = 0;
6377
6378         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6379         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6380                 ret = -EINVAL;
6381                 goto out;
6382         }
6383
6384         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6385                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6386                 ret = -EINVAL;
6387                 goto out;
6388         }
6389
6390         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6391                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6392         else {
6393                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6394                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6395         }
6396
6397         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6398         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6399                 goto out;
6400
6401         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6402                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6403                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6404                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6405                 wait_for_completion(&req.done);
6406                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6407                 return 0;
6408         }
6409 out:
6410         task_rq_unlock(rq, &flags);
6411
6412         return ret;
6413 }
6414 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6415
6416 /*
6417  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6418  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6419  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6420  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6421  *
6422  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6423  * as the task is no longer on this CPU.
6424  *
6425  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6426  */
6427 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6428 {
6429         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6430         int ret = 0, on_rq;
6431
6432         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6433                 return ret;
6434
6435         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6436         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6437
6438         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6439         /* Already moved. */
6440         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6441                 goto done;
6442         /* Affinity changed (again). */
6443         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6444                 goto fail;
6445
6446         on_rq = p->se.on_rq;
6447         if (on_rq)
6448                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6449
6450         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6451         if (on_rq) {
6452                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6453                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6454         }
6455 done:
6456         ret = 1;
6457 fail:
6458         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6459         return ret;
6460 }
6461
6462 /*
6463  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6464  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6465  * another runqueue.
6466  */
6467 static int migration_thread(void *data)
6468 {
6469         int cpu = (long)data;
6470         struct rq *rq;
6471
6472         rq = cpu_rq(cpu);
6473         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6474
6475         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6476         while (!kthread_should_stop()) {
6477                 struct migration_req *req;
6478                 struct list_head *head;
6479
6480                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6481
6482                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6483                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6484                         goto wait_to_die;
6485                 }
6486
6487                 if (rq->active_balance) {
6488                         active_load_balance(rq, cpu);
6489                         rq->active_balance = 0;
6490                 }
6491
6492                 head = &rq->migration_queue;
6493
6494                 if (list_empty(head)) {
6495                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6496                         schedule();
6497                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6498                         continue;
6499                 }
6500                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6501                 list_del_init(head->next);
6502
6503                 spin_unlock(&rq->lock);
6504                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6505                 local_irq_enable();
6506
6507                 complete(&req->done);
6508         }
6509         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6510         return 0;
6511
6512 wait_to_die:
6513         /* Wait for kthread_stop */
6514         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6515         while (!kthread_should_stop()) {
6516                 schedule();
6517                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6518         }
6519         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6520         return 0;
6521 }
6522
6523 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6524
6525 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6526 {
6527         int ret;
6528
6529         local_irq_disable();
6530         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6531         local_irq_enable();
6532         return ret;
6533 }
6534
6535 /*
6536  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6537  */
6538 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6539 {
6540         int dest_cpu;
6541         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6542
6543 again:
6544         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6545         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6546                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6547                         goto move;
6548
6549         /* Any allowed, online CPU? */
6550         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6551         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6552                 goto move;
6553
6554         /* No more Mr. Nice Guy. */
6555         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6556                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6557                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6558
6559                 /*
6560                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6561                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6562                  * leave kernel.
6563                  */
6564                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6565                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6566                                "longer affine to cpu%d\n",
6567                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6568                 }
6569         }
6570
6571 move:
6572         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6573         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6574                 goto again;
6575 }
6576
6577 /*
6578  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6579  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6580  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6581  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6582  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6583  */
6584 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6585 {
6586         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6587         unsigned long flags;
6588
6589         local_irq_save(flags);
6590         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6591         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6592         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6593         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6594         local_irq_restore(flags);
6595 }
6596
6597 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6598 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6599 {
6600         struct task_struct *p, *t;
6601
6602         read_lock(&tasklist_lock);
6603
6604         do_each_thread(t, p) {
6605                 if (p == current)
6606                         continue;
6607
6608                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6609                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6610         } while_each_thread(t, p);
6611
6612         read_unlock(&tasklist_lock);
6613 }
6614
6615 /*
6616  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6617  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6618  * Used by CPU offline code.
6619  */
6620 void sched_idle_next(void)
6621 {
6622         int this_cpu = smp_processor_id();
6623         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6624         struct task_struct *p = rq->idle;
6625         unsigned long flags;
6626
6627         /* cpu has to be offline */
6628         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6629
6630         /*
6631          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6632          * and interrupts disabled on the current cpu.
6633          */
6634         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6635
6636         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6637
6638         update_rq_clock(rq);
6639         activate_task(rq, p, 0);
6640
6641         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6642 }
6643
6644 /*
6645  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6646  * offline.
6647  */
6648 void idle_task_exit(void)
6649 {
6650         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6651
6652         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6653
6654         if (mm != &init_mm)
6655                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6656         mmdrop(mm);
6657 }
6658
6659 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6660 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6661 {
6662         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6663
6664         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6665         BUG_ON(!p->exit_state);
6666
6667         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6668         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6669
6670         get_task_struct(p);
6671
6672         /*
6673          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6674          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6675          * fine.
6676          */
6677         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6678         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6679         spin_lock_irq(&rq->lock);
6680
6681         put_task_struct(p);
6682 }
6683
6684 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6685 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6686 {
6687         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6688         struct task_struct *next;
6689
6690         for ( ; ; ) {
6691                 if (!rq->nr_running)
6692                         break;
6693                 update_rq_clock(rq);
6694                 next = pick_next_task(rq);
6695                 if (!next)
6696                         break;
6697                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6698                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6699
6700         }
6701 }
6702 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6703
6704 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6705
6706 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6707         {
6708                 .procname       = "sched_domain",
6709                 .mode           = 0555,
6710         },
6711         {0, },
6712 };
6713
6714 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6715         {
6716                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6717                 .procname       = "kernel",
6718                 .mode           = 0555,
6719                 .child          = sd_ctl_dir,
6720         },
6721         {0, },
6722 };
6723
6724 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6725 {
6726         struct ctl_table *entry =
6727                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6728
6729         return entry;
6730 }
6731
6732 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6733 {
6734         struct ctl_table *entry;
6735
6736         /*
6737          * In the intermediate directories, both the child directory and
6738          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6739          * will always be set. In the lowest directory the names are
6740          * static strings and all have proc handlers.
6741          */
6742         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6743                 if (entry->child)
6744                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6745                 if (entry->proc_handler == NULL)
6746                         kfree(entry->procname);
6747         }
6748
6749         kfree(*tablep);
6750         *tablep = NULL;
6751 }
6752
6753 static void
6754 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6755                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6756                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6757 {
6758         entry->procname = procname;
6759         entry->data = data;
6760         entry->maxlen = maxlen;
6761         entry->mode = mode;
6762         entry->proc_handler = proc_handler;
6763 }
6764
6765 static struct ctl_table *
6766 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6767 {
6768         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6769
6770         if (table == NULL)
6771                 return NULL;
6772
6773         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6774                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6775         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6776                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6777         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6778                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6779         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6780                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6781         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6782                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6783         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6784                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6785         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6786                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6787         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6788                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6789         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6790                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6791         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6792                 &sd->cache_nice_tries,
6793                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6794         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6795                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6796         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6797                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6798         /* &table[12] is terminator */
6799
6800         return table;
6801 }
6802
6803 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6804 {
6805         struct ctl_table *entry, *table;
6806         struct sched_domain *sd;
6807         int domain_num = 0, i;
6808         char buf[32];
6809
6810         for_each_domain(cpu, sd)
6811                 domain_num++;
6812         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6813         if (table == NULL)
6814                 return NULL;
6815
6816         i = 0;
6817         for_each_domain(cpu, sd) {
6818                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6819                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6820                 entry->mode = 0555;
6821                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6822                 entry++;
6823                 i++;
6824         }
6825         return table;
6826 }
6827
6828 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6829 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6830 {
6831         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6832         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6833         char buf[32];
6834
6835         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6836         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6837
6838         if (entry == NULL)
6839                 return;
6840
6841         for_each_online_cpu(i) {
6842                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6843                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6844                 entry->mode = 0555;
6845                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6846                 entry++;
6847         }
6848
6849         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6850         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6851 }
6852
6853 /* may be called multiple times per register */
6854 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6855 {
6856         if (sd_sysctl_header)
6857                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6858         sd_sysctl_header = NULL;
6859         if (sd_ctl_dir[0].child)
6860                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6861 }
6862 #else
6863 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6864 {
6865 }
6866 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6867 {
6868 }
6869 #endif
6870
6871 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6872 {
6873         if (!rq->online) {
6874                 const struct sched_class *class;
6875
6876                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6877                 rq->online = 1;
6878
6879                 for_each_class(class) {
6880                         if (class->rq_online)
6881                                 class->rq_online(rq);
6882                 }
6883         }
6884 }
6885
6886 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6887 {
6888         if (rq->online) {
6889                 const struct sched_class *class;
6890
6891                 for_each_class(class) {
6892                         if (class->rq_offline)
6893                                 class->rq_offline(rq);
6894                 }
6895
6896                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6897                 rq->online = 0;
6898         }
6899 }
6900
6901 /*
6902  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6903  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6904  */
6905 static int __cpuinit
6906 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6907 {
6908         struct task_struct *p;
6909         int cpu = (long)hcpu;
6910         unsigned long flags;
6911         struct rq *rq;
6912
6913         switch (action) {
6914
6915         case CPU_UP_PREPARE:
6916         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6917                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6918                 if (IS_ERR(p))
6919                         return NOTIFY_BAD;
6920                 kthread_bind(p, cpu);
6921                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6922                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6923                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6924                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6925                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6926                 break;
6927
6928         case CPU_ONLINE:
6929         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6930                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6931                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6932
6933                 /* Update our root-domain */
6934                 rq = cpu_rq(cpu);
6935                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6936                 if (rq->rd) {
6937                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6938
6939                         set_rq_online(rq);
6940                 }
6941                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6942                 break;
6943
6944 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6945         case CPU_UP_CANCELED:
6946         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6947                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6948                         break;
6949                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6950                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6951                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6952                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6953                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6954                 break;
6955
6956         case CPU_DEAD:
6957         case CPU_DEAD_FROZEN:
6958                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6959                 migrate_live_tasks(cpu);
6960                 rq = cpu_rq(cpu);
6961                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6962                 rq->migration_thread = NULL;
6963                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6964                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6965                 update_rq_clock(rq);
6966                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6967                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6968                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6969                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6970                 migrate_dead_tasks(cpu);
6971                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6972                 cpuset_unlock();
6973                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6974                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6975
6976                 /*
6977                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6978                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6979                  * the requestors.
6980                  */
6981                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6982                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6983                         struct migration_req *req;
6984
6985                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6986                                          struct migration_req, list);
6987                         list_del_init(&req->list);
6988                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6989                         complete(&req->done);
6990                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6991                 }
6992                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6993                 break;
6994
6995         case CPU_DYING:
6996         case CPU_DYING_FROZEN:
6997                 /* Update our root-domain */
6998                 rq = cpu_rq(cpu);
6999                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7000                 if (rq->rd) {
7001                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7002                         set_rq_offline(rq);
7003                 }
7004                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7005                 break;
7006 #endif
7007         }
7008         return NOTIFY_OK;
7009 }
7010
7011 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7012  * happens before everything else.
7013  */
7014 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7015         .notifier_call = migration_call,
7016         .priority = 10
7017 };
7018
7019 static int __init migration_init(void)
7020 {
7021         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7022         int err;
7023
7024         /* Start one for the boot CPU: */
7025         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7026         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7027         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7028         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7029
7030         return err;
7031 }
7032 early_initcall(migration_init);
7033 #endif
7034
7035 #ifdef CONFIG_SMP
7036
7037 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7038
7039 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7040                                   struct cpumask *groupmask)
7041 {
7042         struct sched_group *group = sd->groups;
7043         char str[256];
7044
7045         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7046         cpumask_clear(groupmask);
7047
7048         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7049
7050         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7051                 printk("does not load-balance\n");
7052                 if (sd->parent)
7053                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7054                                         " has parent");
7055                 return -1;
7056         }
7057
7058         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7059
7060         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7061                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7062                                 "CPU%d\n", cpu);
7063         }
7064         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7065                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7066                                 " CPU%d\n", cpu);
7067         }
7068
7069         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7070         do {
7071                 if (!group) {
7072                         printk("\n");
7073                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7074                         break;
7075                 }
7076
7077                 if (!group->__cpu_power) {
7078                         printk(KERN_CONT "\n");
7079                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7080                                         "set\n");
7081                         break;
7082                 }
7083
7084                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7085                         printk(KERN_CONT "\n");
7086                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7087                         break;
7088                 }
7089
7090                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7091                         printk(KERN_CONT "\n");
7092                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7093                         break;
7094                 }
7095
7096                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7097
7098                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7099                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7100
7101                 group = group->next;
7102         } while (group != sd->groups);
7103         printk(KERN_CONT "\n");
7104
7105         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7106                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7107
7108         if (sd->parent &&
7109             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7110                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7111                         "of domain->span\n");
7112         return 0;
7113 }
7114
7115 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7116 {
7117         cpumask_var_t groupmask;
7118         int level = 0;
7119
7120         if (!sd) {
7121                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7122                 return;
7123         }
7124
7125         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7126
7127         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7128                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7129                 return;
7130         }
7131
7132         for (;;) {
7133                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7134                         break;
7135                 level++;
7136                 sd = sd->parent;
7137                 if (!sd)
7138                         break;
7139         }
7140         free_cpumask_var(groupmask);
7141 }
7142 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7143 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7144 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7145
7146 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7147 {
7148         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7149                 return 1;
7150
7151         /* Following flags need at least 2 groups */
7152         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7153                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7154                          SD_BALANCE_FORK |
7155                          SD_BALANCE_EXEC |
7156                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7157                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7158                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7159                         return 0;
7160         }
7161
7162         /* Following flags don't use groups */
7163         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7164                          SD_WAKE_AFFINE |
7165                          SD_WAKE_BALANCE))
7166                 return 0;
7167
7168         return 1;
7169 }
7170
7171 static int
7172 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7173 {
7174         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7175
7176         if (sd_degenerate(parent))
7177                 return 1;
7178
7179         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7180                 return 0;
7181
7182         /* Does parent contain flags not in child? */
7183         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7184         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7185                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7186         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7187         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7188                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7189                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7190                                 SD_BALANCE_FORK |
7191                                 SD_BALANCE_EXEC |
7192                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7193                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7194                 if (nr_node_ids == 1)
7195                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7196         }
7197         if (~cflags & pflags)
7198                 return 0;
7199
7200         return 1;
7201 }
7202
7203 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7204 {
7205         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7206
7207         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7208         free_cpumask_var(rd->online);
7209         free_cpumask_var(rd->span);
7210         kfree(rd);
7211 }
7212
7213 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7214 {
7215         struct root_domain *old_rd = NULL;
7216         unsigned long flags;
7217
7218         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7219
7220         if (rq->rd) {
7221                 old_rd = rq->rd;
7222
7223                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7224                         set_rq_offline(rq);
7225
7226                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7227
7228                 /*
7229                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7230                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7231                  * in this function:
7232                  */
7233                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7234                         old_rd = NULL;
7235         }
7236
7237         atomic_inc(&rd->refcount);
7238         rq->rd = rd;
7239
7240         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7241         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7242                 set_rq_online(rq);
7243
7244         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7245
7246         if (old_rd)
7247                 free_rootdomain(old_rd);
7248 }
7249
7250 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7251 {
7252         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7253
7254         if (bootmem) {
7255                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7256                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7257                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7258                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7259                 return 0;
7260         }
7261
7262         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7263                 goto out;
7264         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7265                 goto free_span;
7266         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7267                 goto free_online;
7268
7269         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7270                 goto free_rto_mask;
7271         return 0;
7272
7273 free_rto_mask:
7274         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7275 free_online:
7276         free_cpumask_var(rd->online);
7277 free_span:
7278         free_cpumask_var(rd->span);
7279 out:
7280         return -ENOMEM;
7281 }
7282
7283 static void init_defrootdomain(void)
7284 {
7285         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7286
7287         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7288 }
7289
7290 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7291 {
7292         struct root_domain *rd;
7293
7294         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7295         if (!rd)
7296                 return NULL;
7297
7298         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7299                 kfree(rd);
7300                 return NULL;
7301         }
7302
7303         return rd;
7304 }
7305
7306 /*
7307  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7308  * hold the hotplug lock.
7309  */
7310 static void
7311 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7312 {
7313         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7314         struct sched_domain *tmp;
7315
7316         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7317         for (tmp = sd; tmp; ) {
7318                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7319                 if (!parent)
7320                         break;
7321
7322                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7323                         tmp->parent = parent->parent;
7324                         if (parent->parent)
7325                                 parent->parent->child = tmp;
7326                 } else
7327                         tmp = tmp->parent;
7328         }
7329
7330         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7331                 sd = sd->parent;
7332                 if (sd)
7333                         sd->child = NULL;
7334         }
7335
7336         sched_domain_debug(sd, cpu);
7337
7338         rq_attach_root(rq, rd);
7339         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7340 }
7341
7342 /* cpus with isolated domains */
7343 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7344
7345 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7346 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7347 {
7348         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7349         return 1;
7350 }
7351
7352 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7353
7354 /*
7355  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7356  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7357  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7358  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7359  *
7360  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7361  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7362  * and ->cpu_power to 0.
7363  */
7364 static void
7365 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7366                         const struct cpumask *cpu_map,
7367                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7368                                         struct sched_group **sg,
7369                                         struct cpumask *tmpmask),
7370                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7371 {
7372         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7373         int i;
7374
7375         cpumask_clear(covered);
7376
7377         for_each_cpu(i, span) {
7378                 struct sched_group *sg;
7379                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7380                 int j;
7381
7382                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7383                         continue;
7384
7385                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7386                 sg->__cpu_power = 0;
7387
7388                 for_each_cpu(j, span) {
7389                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7390                                 continue;
7391
7392                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7393                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7394                 }
7395                 if (!first)
7396                         first = sg;
7397                 if (last)
7398                         last->next = sg;
7399                 last = sg;
7400         }
7401         last->next = first;
7402 }
7403
7404 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7405
7406 #ifdef CONFIG_NUMA
7407
7408 /**
7409  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7410  * @node: node whose sched_domain we're building
7411  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7412  *
7413  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7414  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7415  *
7416  * Should use nodemask_t.
7417  */
7418 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7419 {
7420         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7421
7422         min_val = INT_MAX;
7423
7424         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7425                 /* Start at @node */
7426                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7427
7428                 if (!nr_cpus_node(n))
7429                         continue;
7430
7431                 /* Skip already used nodes */
7432                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7433                         continue;
7434
7435                 /* Simple min distance search */
7436                 val = node_distance(node, n);
7437
7438                 if (val < min_val) {
7439                         min_val = val;
7440                         best_node = n;
7441                 }
7442         }
7443
7444         node_set(best_node, *used_nodes);
7445         return best_node;
7446 }
7447
7448 /**
7449  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7450  * @node: node whose cpumask we're constructing
7451  * @span: resulting cpumask
7452  *
7453  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7454  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7455  * out optimally.
7456  */
7457 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7458 {
7459         nodemask_t used_nodes;
7460         int i;
7461
7462         cpumask_clear(span);
7463         nodes_clear(used_nodes);
7464
7465         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7466         node_set(node, used_nodes);
7467
7468         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7469                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7470
7471                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7472         }
7473 }
7474 #endif /* CONFIG_NUMA */
7475
7476 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7477
7478 /*
7479  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7480  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7481  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7482  */
7483 struct static_sched_group {
7484         struct sched_group sg;
7485         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7486 };
7487
7488 struct static_sched_domain {
7489         struct sched_domain sd;
7490         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7491 };
7492
7493 /*
7494  * SMT sched-domains:
7495  */
7496 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7497 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7498 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7499
7500 static int
7501 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7502                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7503 {
7504         if (sg)
7505                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7506         return cpu;
7507 }
7508 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7509
7510 /*
7511  * multi-core sched-domains:
7512  */
7513 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7514 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7515 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7516 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7517
7518 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7519 static int
7520 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7521                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7522 {
7523         int group;
7524
7525         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7526         group = cpumask_first(mask);
7527         if (sg)
7528                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7529         return group;
7530 }
7531 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7532 static int
7533 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7534                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7535 {
7536         if (sg)
7537                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7538         return cpu;
7539 }
7540 #endif
7541
7542 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7543 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7544
7545 static int
7546 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7547                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7548 {
7549         int group;
7550 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7551         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7552         group = cpumask_first(mask);
7553 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7554         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7555         group = cpumask_first(mask);
7556 #else
7557         group = cpu;
7558 #endif
7559         if (sg)
7560                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7561         return group;
7562 }
7563
7564 #ifdef CONFIG_NUMA
7565 /*
7566  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7567  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7568  * gets dynamically allocated.
7569  */
7570 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7571 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7572
7573 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7574 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7575
7576 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7577                                  struct sched_group **sg,
7578                                  struct cpumask *nodemask)
7579 {
7580         int group;
7581
7582         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7583         group = cpumask_first(nodemask);
7584
7585         if (sg)
7586                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7587         return group;
7588 }
7589
7590 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7591 {
7592         struct sched_group *sg = group_head;
7593         int j;
7594
7595         if (!sg)
7596                 return;
7597         do {
7598                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7599                         struct sched_domain *sd;
7600
7601                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7602                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7603                                 /*
7604                                  * Only add "power" once for each
7605                                  * physical package.
7606                                  */
7607                                 continue;
7608                         }
7609
7610                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7611                 }
7612                 sg = sg->next;
7613         } while (sg != group_head);
7614 }
7615 #endif /* CONFIG_NUMA */
7616
7617 #ifdef CONFIG_NUMA
7618 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7619 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7620                               struct cpumask *nodemask)
7621 {
7622         int cpu, i;
7623
7624         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7625                 struct sched_group **sched_group_nodes
7626                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7627
7628                 if (!sched_group_nodes)
7629                         continue;
7630
7631                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7632                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7633
7634                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7635                         if (cpumask_empty(nodemask))
7636                                 continue;
7637
7638                         if (sg == NULL)
7639                                 continue;
7640                         sg = sg->next;
7641 next_sg:
7642                         oldsg = sg;
7643                         sg = sg->next;
7644                         kfree(oldsg);
7645                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7646                                 goto next_sg;
7647                 }
7648                 kfree(sched_group_nodes);
7649                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7650         }
7651 }
7652 #else /* !CONFIG_NUMA */
7653 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7654                               struct cpumask *nodemask)
7655 {
7656 }
7657 #endif /* CONFIG_NUMA */
7658
7659 /*
7660  * Initialize sched groups cpu_power.
7661  *
7662  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7663  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7664  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7665  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7666  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7667  * less cpu_power.
7668  *
7669  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7670  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7671  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7672  */
7673 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7674 {
7675         struct sched_domain *child;
7676         struct sched_group *group;
7677
7678         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7679
7680         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7681                 return;
7682
7683         child = sd->child;
7684
7685         sd->groups->__cpu_power = 0;
7686
7687         /*
7688          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7689          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7690          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7691          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7692          * same sched domain.
7693          */
7694         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7695                        (child->flags &
7696                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7697                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7698                 return;
7699         }
7700
7701         /*
7702          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7703          */
7704         group = child->groups;
7705         do {
7706                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7707                 group = group->next;
7708         } while (group != child->groups);
7709 }
7710
7711 /*
7712  * Initializers for schedule domains
7713  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7714  */
7715
7716 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7717 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7718 #else
7719 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7720 #endif
7721
7722 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7723
7724 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7725 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7726 {                                                               \
7727         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7728         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7729         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7730         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7731 }
7732
7733 SD_INIT_FUNC(CPU)
7734 #ifdef CONFIG_NUMA
7735  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7736  SD_INIT_FUNC(NODE)
7737 #endif
7738 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7739  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7740 #endif
7741 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7742  SD_INIT_FUNC(MC)
7743 #endif
7744
7745 static int default_relax_domain_level = -1;
7746
7747 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7748 {
7749         unsigned long val;
7750
7751         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7752         if (val < SD_LV_MAX)
7753                 default_relax_domain_level = val;
7754
7755         return 1;
7756 }
7757 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7758
7759 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7760                                  struct sched_domain_attr *attr)
7761 {
7762         int request;
7763
7764         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7765                 if (default_relax_domain_level < 0)
7766                         return;
7767                 else
7768                         request = default_relax_domain_level;
7769         } else
7770                 request = attr->relax_domain_level;
7771         if (request < sd->level) {
7772                 /* turn off idle balance on this domain */
7773                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7774         } else {
7775                 /* turn on idle balance on this domain */
7776                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7777         }
7778 }
7779
7780 /*
7781  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7782  * to the individual cpus
7783  */
7784 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7785                                  struct sched_domain_attr *attr)
7786 {
7787         int i, err = -ENOMEM;
7788         struct root_domain *rd;
7789         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7790                 tmpmask;
7791 #ifdef CONFIG_NUMA
7792         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7793         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7794         int sd_allnodes = 0;
7795
7796         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7797                 goto out;
7798         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7799                 goto free_domainspan;
7800         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7801                 goto free_covered;
7802 #endif
7803
7804         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7805                 goto free_notcovered;
7806         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7807                 goto free_nodemask;
7808         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7809                 goto free_this_sibling_map;
7810         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7811                 goto free_this_core_map;
7812         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7813                 goto free_send_covered;
7814
7815 #ifdef CONFIG_NUMA
7816         /*
7817          * Allocate the per-node list of sched groups
7818          */
7819         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7820                                     GFP_KERNEL);
7821         if (!sched_group_nodes) {
7822                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7823                 goto free_tmpmask;
7824         }
7825 #endif
7826
7827         rd = alloc_rootdomain();
7828         if (!rd) {
7829                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7830                 goto free_sched_groups;
7831         }
7832
7833 #ifdef CONFIG_NUMA
7834         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7835 #endif
7836
7837         /*
7838          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7839          */
7840         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7841                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7842
7843                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7844
7845 #ifdef CONFIG_NUMA
7846                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7847                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7848                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7849                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7850                         set_domain_attribute(sd, attr);
7851                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7852                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7853                         p = sd;
7854                         sd_allnodes = 1;
7855                 } else
7856                         p = NULL;
7857
7858                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7859                 SD_INIT(sd, NODE);
7860                 set_domain_attribute(sd, attr);
7861                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7862                 sd->parent = p;
7863                 if (p)
7864                         p->child = sd;
7865                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7866                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7867 #endif
7868
7869                 p = sd;
7870                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7871                 SD_INIT(sd, CPU);
7872                 set_domain_attribute(sd, attr);
7873                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7874                 sd->parent = p;
7875                 if (p)
7876                         p->child = sd;
7877                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7878
7879 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7880                 p = sd;
7881                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7882                 SD_INIT(sd, MC);
7883                 set_domain_attribute(sd, attr);
7884                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7885                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7886                 sd->parent = p;
7887                 p->child = sd;
7888                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7889 #endif
7890
7891 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7892                 p = sd;
7893                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7894                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7895                 set_domain_attribute(sd, attr);
7896                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7897                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7898                 sd->parent = p;
7899                 p->child = sd;
7900                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7901 #endif
7902         }
7903
7904 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7905         /* Set up CPU (sibling) groups */
7906         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7907                 cpumask_and(this_sibling_map,
7908                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7909                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7910                         continue;
7911
7912                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7913                                         &cpu_to_cpu_group,
7914                                         send_covered, tmpmask);
7915         }
7916 #endif
7917
7918 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7919         /* Set up multi-core groups */
7920         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7921                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7922                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7923                         continue;
7924
7925                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7926                                         &cpu_to_core_group,
7927                                         send_covered, tmpmask);
7928         }
7929 #endif
7930
7931         /* Set up physical groups */
7932         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7933                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7934                 if (cpumask_empty(nodemask))
7935                         continue;
7936
7937                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7938                                         &cpu_to_phys_group,
7939                                         send_covered, tmpmask);
7940         }
7941
7942 #ifdef CONFIG_NUMA
7943         /* Set up node groups */
7944         if (sd_allnodes) {
7945                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7946                                         &cpu_to_allnodes_group,
7947                                         send_covered, tmpmask);
7948         }
7949
7950         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7951                 /* Set up node groups */
7952                 struct sched_group *sg, *prev;
7953                 int j;
7954
7955                 cpumask_clear(covered);
7956                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7957                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7958                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7959                         continue;
7960                 }
7961
7962                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7963                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7964
7965                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7966                                   GFP_KERNEL, i);
7967                 if (!sg) {
7968                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7969                                 "node %d\n", i);
7970                         goto error;
7971                 }
7972                 sched_group_nodes[i] = sg;
7973                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7974                         struct sched_domain *sd;
7975
7976                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7977                         sd->groups = sg;
7978                 }
7979                 sg->__cpu_power = 0;
7980                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7981                 sg->next = sg;
7982                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7983                 prev = sg;
7984
7985                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7986                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7987
7988                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7989                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7990                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7991                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7992                                 break;
7993
7994                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
7995                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7996                                 continue;
7997
7998                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7999                                           cpumask_size(),
8000                                           GFP_KERNEL, i);
8001                         if (!sg) {
8002                                 printk(KERN_WARNING
8003                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8004                                 goto error;
8005                         }
8006                         sg->__cpu_power = 0;
8007                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8008                         sg->next = prev->next;
8009                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8010                         prev->next = sg;
8011                         prev = sg;
8012                 }
8013         }
8014 #endif
8015
8016         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8017 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8018         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8019                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8020
8021                 init_sched_groups_power(i, sd);
8022         }
8023 #endif
8024 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8025         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8026                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8027
8028                 init_sched_groups_power(i, sd);
8029         }
8030 #endif
8031
8032         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8033                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8034
8035                 init_sched_groups_power(i, sd);
8036         }
8037
8038 #ifdef CONFIG_NUMA
8039         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8040                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8041
8042         if (sd_allnodes) {
8043                 struct sched_group *sg;
8044
8045                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8046                                                                 tmpmask);
8047                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8048         }
8049 #endif
8050
8051         /* Attach the domains */
8052         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8053                 struct sched_domain *sd;
8054 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8055                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8056 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8057                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8058 #else
8059                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8060 #endif
8061                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8062         }
8063
8064         err = 0;
8065
8066 free_tmpmask:
8067         free_cpumask_var(tmpmask);
8068 free_send_covered:
8069         free_cpumask_var(send_covered);
8070 free_this_core_map:
8071         free_cpumask_var(this_core_map);
8072 free_this_sibling_map:
8073         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8074 free_nodemask:
8075         free_cpumask_var(nodemask);
8076 free_notcovered:
8077 #ifdef CONFIG_NUMA
8078         free_cpumask_var(notcovered);
8079 free_covered:
8080         free_cpumask_var(covered);
8081 free_domainspan:
8082         free_cpumask_var(domainspan);
8083 out:
8084 #endif
8085         return err;
8086
8087 free_sched_groups:
8088 #ifdef CONFIG_NUMA
8089         kfree(sched_group_nodes);
8090 #endif
8091         goto free_tmpmask;
8092
8093 #ifdef CONFIG_NUMA
8094 error:
8095         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8096         free_rootdomain(rd);
8097         goto free_tmpmask;
8098 #endif
8099 }
8100
8101 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8102 {
8103         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8104 }
8105
8106 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8107 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8108 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8109                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8110
8111 /*
8112  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8113  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8114  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8115  */
8116 static cpumask_var_t fallback_doms;
8117
8118 /*
8119  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8120  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8121  * or 0 if it stayed the same.
8122  */
8123 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8124 {
8125         return 0;
8126 }
8127
8128 /*
8129  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8130  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8131  * exclude other special cases in the future.
8132  */
8133 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8134 {
8135         int err;
8136
8137         arch_update_cpu_topology();
8138         ndoms_cur = 1;
8139         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8140         if (!doms_cur)
8141                 doms_cur = fallback_doms;
8142         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8143         dattr_cur = NULL;
8144         err = build_sched_domains(doms_cur);
8145         register_sched_domain_sysctl();
8146
8147         return err;
8148 }
8149
8150 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8151                                        struct cpumask *tmpmask)
8152 {
8153         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8154 }
8155
8156 /*
8157  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8158  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8159  */
8160 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8161 {
8162         /* Save because hotplug lock held. */
8163         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8164         int i;
8165
8166         for_each_cpu(i, cpu_map)
8167                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8168         synchronize_sched();
8169         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8170 }
8171
8172 /* handle null as "default" */
8173 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8174                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8175 {
8176         struct sched_domain_attr tmp;
8177
8178         /* fast path */
8179         if (!new && !cur)
8180                 return 1;
8181
8182         tmp = SD_ATTR_INIT;
8183         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8184                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8185                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8186 }
8187
8188 /*
8189  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8190  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8191  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8192  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8193  *
8194  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8195  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8196  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8197  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8198  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8199  * it as it is.
8200  *
8201  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8202  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8203  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8204  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8205  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8206  * to be rebuilt.
8207  *
8208  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8209  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8210  * and it will not create the default domain.
8211  *
8212  * Call with hotplug lock held
8213  */
8214 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8215 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8216                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8217 {
8218         int i, j, n;
8219         int new_topology;
8220
8221         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8222
8223         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8224         unregister_sched_domain_sysctl();
8225
8226         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8227         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8228
8229         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8230
8231         /* Destroy deleted domains */
8232         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8233                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8234                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8235                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8236                                 goto match1;
8237                 }
8238                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8239                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8240 match1:
8241                 ;
8242         }
8243
8244         if (doms_new == NULL) {
8245                 ndoms_cur = 0;
8246                 doms_new = fallback_doms;
8247                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8248                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8249         }
8250
8251         /* Build new domains */
8252         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8253                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8254                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8255                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8256                                 goto match2;
8257                 }
8258                 /* no match - add a new doms_new */
8259                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8260                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8261 match2:
8262                 ;
8263         }
8264
8265         /* Remember the new sched domains */
8266         if (doms_cur != fallback_doms)
8267                 kfree(doms_cur);
8268         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8269         doms_cur = doms_new;
8270         dattr_cur = dattr_new;
8271         ndoms_cur = ndoms_new;
8272
8273         register_sched_domain_sysctl();
8274
8275         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8276 }
8277
8278 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8279 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8280 {
8281         get_online_cpus();
8282
8283         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8284         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8285
8286         rebuild_sched_domains();
8287         put_online_cpus();
8288 }
8289
8290 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8291 {
8292         unsigned int level = 0;
8293
8294         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8295                 return -EINVAL;
8296
8297         /*
8298          * level is always be positive so don't check for
8299          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8300          * What happens on 0 or 1 byte write,
8301          * need to check for count as well?
8302          */
8303
8304         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8305                 return -EINVAL;
8306
8307         if (smt)
8308                 sched_smt_power_savings = level;
8309         else
8310                 sched_mc_power_savings = level;
8311
8312         arch_reinit_sched_domains();
8313
8314         return count;
8315 }
8316
8317 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8318 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8319                                            char *page)
8320 {
8321         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8322 }
8323 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8324                                             const char *buf, size_t count)
8325 {
8326         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8327 }
8328 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8329                          sched_mc_power_savings_show,
8330                          sched_mc_power_savings_store);
8331 #endif
8332
8333 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8334 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8335                                             char *page)
8336 {
8337         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8338 }
8339 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8340                                              const char *buf, size_t count)
8341 {
8342         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8343 }
8344 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8345                    sched_smt_power_savings_show,
8346                    sched_smt_power_savings_store);
8347 #endif
8348
8349 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8350 {
8351         int err = 0;
8352
8353 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8354         if (smt_capable())
8355                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8356                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8357 #endif
8358 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8359         if (!err && mc_capable())
8360                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8361                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8362 #endif
8363         return err;
8364 }
8365 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8366
8367 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8368 /*
8369  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8370  * When cpusets are enabled they take over this function.
8371  */
8372 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8373                                 unsigned long action, void *hcpu)
8374 {
8375         switch (action) {
8376         case CPU_ONLINE:
8377         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8378         case CPU_DEAD:
8379         case CPU_DEAD_FROZEN:
8380                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8381                 return NOTIFY_OK;
8382
8383         default:
8384                 return NOTIFY_DONE;
8385         }
8386 }
8387 #endif
8388
8389 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8390                                 unsigned long action, void *hcpu)
8391 {
8392         int cpu = (int)(long)hcpu;
8393
8394         switch (action) {
8395         case CPU_DOWN_PREPARE:
8396         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8397                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8398                 return NOTIFY_OK;
8399
8400         case CPU_DOWN_FAILED:
8401         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8402         case CPU_ONLINE:
8403         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8404                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8405                 return NOTIFY_OK;
8406
8407         default:
8408                 return NOTIFY_DONE;
8409         }
8410 }
8411
8412 void __init sched_init_smp(void)
8413 {
8414         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8415
8416         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8417
8418 #if defined(CONFIG_NUMA)
8419         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8420                                                                 GFP_KERNEL);
8421         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8422 #endif
8423         get_online_cpus();
8424         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8425         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8426         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8427         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8428                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8429         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8430         put_online_cpus();
8431
8432 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8433         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8434         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8435 #endif
8436
8437         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8438         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8439
8440         init_hrtick();
8441
8442         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8443         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8444                 BUG();
8445         sched_init_granularity();
8446         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8447
8448         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8449         init_sched_rt_class();
8450 }
8451 #else
8452 void __init sched_init_smp(void)
8453 {
8454         sched_init_granularity();
8455 }
8456 #endif /* CONFIG_SMP */
8457
8458 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8459 {
8460         return in_lock_functions(addr) ||
8461                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8462                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8463 }
8464
8465 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8466 {
8467         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8468         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8469 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8470         cfs_rq->rq = rq;
8471 #endif
8472         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8473 }
8474
8475 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8476 {
8477         struct rt_prio_array *array;
8478         int i;
8479
8480         array = &rt_rq->active;
8481         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8482                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8483                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8484         }
8485         /* delimiter for bitsearch: */
8486         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8487
8488 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8489         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8490 #ifdef CONFIG_SMP
8491         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8492 #endif
8493 #endif
8494 #ifdef CONFIG_SMP
8495         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8496         rt_rq->overloaded = 0;
8497         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8498 #endif
8499
8500         rt_rq->rt_time = 0;
8501         rt_rq->rt_throttled = 0;
8502         rt_rq->rt_runtime = 0;
8503         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8504
8505 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8506         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8507         rt_rq->rq = rq;
8508 #endif
8509 }
8510
8511 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8512 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8513                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8514                                 struct sched_entity *parent)
8515 {
8516         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8517         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8518         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8519         cfs_rq->tg = tg;
8520         if (add)
8521                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8522
8523         tg->se[cpu] = se;
8524         /* se could be NULL for init_task_group */
8525         if (!se)
8526                 return;
8527
8528         if (!parent)
8529                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8530         else
8531                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8532
8533         se->my_q = cfs_rq;
8534         se->load.weight = tg->shares;
8535         se->load.inv_weight = 0;
8536         se->parent = parent;
8537 }
8538 #endif
8539
8540 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8541 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8542                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8543                 struct sched_rt_entity *parent)
8544 {
8545         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8546
8547         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8548         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8549         rt_rq->tg = tg;
8550         rt_rq->rt_se = rt_se;
8551         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8552         if (add)
8553                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8554
8555         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8556         if (!rt_se)
8557                 return;
8558
8559         if (!parent)
8560                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8561         else
8562                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8563
8564         rt_se->my_q = rt_rq;
8565         rt_se->parent = parent;
8566         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8567 }
8568 #endif
8569
8570 void __init sched_init(void)
8571 {
8572         int i, j;
8573         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8574
8575 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8576         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8577 #endif
8578 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8579         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8580 #endif
8581 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8582         alloc_size *= 2;
8583 #endif
8584         /*
8585          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8586          * we use alloc_bootmem().
8587          */
8588         if (alloc_size) {
8589                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8590
8591 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8592                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8593                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8594
8595                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8596                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8597
8598 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8599                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8600                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8601
8602                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8603                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8604 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8605 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8606 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8607                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8608                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8609
8610                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8611                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8612
8613 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8614                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8615                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8616
8617                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8618                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8619 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8620 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8621         }
8622
8623 #ifdef CONFIG_SMP
8624         init_defrootdomain();
8625 #endif
8626
8627         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8628                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8629
8630 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8631         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8632                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8633 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8634         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8635                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8636 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8637 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8638
8639 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8640         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8641         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8642
8643 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8644         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8645         init_task_group.parent = &root_task_group;
8646         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8647 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8648 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8649
8650         for_each_possible_cpu(i) {
8651                 struct rq *rq;
8652
8653                 rq = cpu_rq(i);
8654                 spin_lock_init(&rq->lock);
8655                 rq->nr_running = 0;
8656                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8657                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8658 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8659                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8660                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8661 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8662                 /*
8663                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8664                  *
8665                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8666                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8667                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8668                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8669                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8670                  * (se->load.weight).
8671                  *
8672                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8673                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8674                  * then A0's share of the cpu resource is:
8675                  *
8676                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8677                  *
8678                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8679                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8680                  */
8681                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8682 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8683                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8684                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8685                 /*
8686                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8687                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8688                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8689                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8690                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8691                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8692                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8693                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8694                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8695                  */
8696                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8697                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8698                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8699                                 root_task_group.se[i]);
8700
8701 #endif
8702 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8703
8704                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8705 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8706                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8707 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8708                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8709 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8710                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8711                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8712                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8713                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8714                                 root_task_group.rt_se[i]);
8715 #endif
8716 #endif
8717
8718                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8719                         rq->cpu_load[j] = 0;
8720 #ifdef CONFIG_SMP
8721                 rq->sd = NULL;
8722                 rq->rd = NULL;
8723                 rq->active_balance = 0;
8724                 rq->next_balance = jiffies;
8725                 rq->push_cpu = 0;
8726                 rq->cpu = i;
8727                 rq->online = 0;
8728                 rq->migration_thread = NULL;
8729                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8730                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8731 #endif
8732                 init_rq_hrtick(rq);
8733                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8734         }
8735
8736         set_load_weight(&init_task);
8737
8738 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8739         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8740 #endif
8741
8742 #ifdef CONFIG_SMP
8743         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8744 #endif
8745
8746 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8747         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8748 #endif
8749
8750         /*
8751          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8752          */
8753         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8754         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8755
8756         /*
8757          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8758          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8759          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8760          * when this runqueue becomes "idle".
8761          */
8762         init_idle(current, smp_processor_id());
8763         /*
8764          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8765          */
8766         current->sched_class = &fair_sched_class;
8767
8768         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8769         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8770 #ifdef CONFIG_SMP
8771 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8772         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8773 #endif
8774         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8775 #endif /* SMP */
8776
8777         scheduler_running = 1;
8778 }
8779
8780 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8781 void __might_sleep(char *file, int line)
8782 {
8783 #ifdef in_atomic
8784         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8785
8786         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8787                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8788                 return;
8789         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8790                 return;
8791         prev_jiffy = jiffies;
8792
8793         printk(KERN_ERR
8794                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8795                         file, line);
8796         printk(KERN_ERR
8797                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8798                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8799                         current->pid, current->comm);
8800
8801         debug_show_held_locks(current);
8802         if (irqs_disabled())
8803                 print_irqtrace_events(current);
8804         dump_stack();
8805 #endif
8806 }
8807 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8808 #endif
8809
8810 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8811 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8812 {
8813         int on_rq;
8814
8815         update_rq_clock(rq);
8816         on_rq = p->se.on_rq;
8817         if (on_rq)
8818                 deactivate_task(rq, p, 0);
8819         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8820         if (on_rq) {
8821                 activate_task(rq, p, 0);
8822                 resched_task(rq->curr);
8823         }
8824 }
8825
8826 void normalize_rt_tasks(void)
8827 {
8828         struct task_struct *g, *p;
8829         unsigned long flags;
8830         struct rq *rq;
8831
8832         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8833         do_each_thread(g, p) {
8834                 /*
8835                  * Only normalize user tasks:
8836                  */
8837                 if (!p->mm)
8838                         continue;
8839
8840                 p->se.exec_start                = 0;
8841 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8842                 p->se.wait_start                = 0;
8843                 p->se.sleep_start               = 0;
8844                 p->se.block_start               = 0;
8845 #endif
8846
8847                 if (!rt_task(p)) {
8848                         /*
8849                          * Renice negative nice level userspace
8850                          * tasks back to 0:
8851                          */
8852                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8853                                 set_user_nice(p, 0);
8854                         continue;
8855                 }
8856
8857                 spin_lock(&p->pi_lock);
8858                 rq = __task_rq_lock(p);
8859
8860                 normalize_task(rq, p);
8861
8862                 __task_rq_unlock(rq);
8863                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8864         } while_each_thread(g, p);
8865
8866         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8867 }
8868
8869 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8870
8871 #ifdef CONFIG_IA64
8872 /*
8873  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8874  *
8875  * They can only be called when the whole system has been
8876  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8877  * activity can take place. Using them for anything else would
8878  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8879  * under any other configuration.
8880  */
8881
8882 /**
8883  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8884  * @cpu: the processor in question.
8885  *
8886  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8887  */
8888 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8889 {
8890         return cpu_curr(cpu);
8891 }
8892
8893 /**
8894  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8895  * @cpu: the processor in question.
8896  * @p: the task pointer to set.
8897  *
8898  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8899  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8900  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8901  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8902  * and caller must save the original value of the current task (see
8903  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8904  * re-starting the system.
8905  *
8906  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8907  */
8908 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8909 {
8910         cpu_curr(cpu) = p;
8911 }
8912
8913 #endif
8914
8915 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8916 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8917 {
8918         int i;
8919
8920         for_each_possible_cpu(i) {
8921                 if (tg->cfs_rq)
8922                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8923                 if (tg->se)
8924                         kfree(tg->se[i]);
8925         }
8926
8927         kfree(tg->cfs_rq);
8928         kfree(tg->se);
8929 }
8930
8931 static
8932 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8933 {
8934         struct cfs_rq *cfs_rq;
8935         struct sched_entity *se;
8936         struct rq *rq;
8937         int i;
8938
8939         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8940         if (!tg->cfs_rq)
8941                 goto err;
8942         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8943         if (!tg->se)
8944                 goto err;
8945
8946         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8947
8948         for_each_possible_cpu(i) {
8949                 rq = cpu_rq(i);
8950
8951                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8952                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8953                 if (!cfs_rq)
8954                         goto err;
8955
8956                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8957                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8958                 if (!se)
8959                         goto err;
8960
8961                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8962         }
8963
8964         return 1;
8965
8966  err:
8967         return 0;
8968 }
8969
8970 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8971 {
8972         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8973                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8974 }
8975
8976 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8977 {
8978         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8979 }
8980 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8981 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8982 {
8983 }
8984
8985 static inline
8986 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8987 {
8988         return 1;
8989 }
8990
8991 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8992 {
8993 }
8994
8995 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8996 {
8997 }
8998 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8999
9000 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9001 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9002 {
9003         int i;
9004
9005         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9006
9007         for_each_possible_cpu(i) {
9008                 if (tg->rt_rq)
9009                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9010                 if (tg->rt_se)
9011                         kfree(tg->rt_se[i]);
9012         }
9013
9014         kfree(tg->rt_rq);
9015         kfree(tg->rt_se);
9016 }
9017
9018 static
9019 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9020 {
9021         struct rt_rq *rt_rq;
9022         struct sched_rt_entity *rt_se;
9023         struct rq *rq;
9024         int i;
9025
9026         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9027         if (!tg->rt_rq)
9028                 goto err;
9029         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9030         if (!tg->rt_se)
9031                 goto err;
9032
9033         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9034                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9035
9036         for_each_possible_cpu(i) {
9037                 rq = cpu_rq(i);
9038
9039                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9040                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9041                 if (!rt_rq)
9042                         goto err;
9043
9044                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9045                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9046                 if (!rt_se)
9047                         goto err;
9048
9049                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9050         }
9051
9052         return 1;
9053
9054  err:
9055         return 0;
9056 }
9057
9058 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9059 {
9060         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9061                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9062 }
9063
9064 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9065 {
9066         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9067 }
9068 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9069 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9070 {
9071 }
9072
9073 static inline
9074 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9075 {
9076         return 1;
9077 }
9078
9079 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9080 {
9081 }
9082
9083 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9084 {
9085 }
9086 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9087
9088 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9089 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9090 {
9091         free_fair_sched_group(tg);
9092         free_rt_sched_group(tg);
9093         kfree(tg);
9094 }
9095
9096 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9097 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9098 {
9099         struct task_group *tg;
9100         unsigned long flags;
9101         int i;
9102
9103         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9104         if (!tg)
9105                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9106
9107         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9108                 goto err;
9109
9110         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9111                 goto err;
9112
9113         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9114         for_each_possible_cpu(i) {
9115                 register_fair_sched_group(tg, i);
9116                 register_rt_sched_group(tg, i);
9117         }
9118         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9119
9120         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9121
9122         tg->parent = parent;
9123         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9124         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9125         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9126
9127         return tg;
9128
9129 err:
9130         free_sched_group(tg);
9131         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9132 }
9133
9134 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9135 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9136 {
9137         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9138         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9139 }
9140
9141 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9142 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9143 {
9144         unsigned long flags;
9145         int i;
9146
9147         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9148         for_each_possible_cpu(i) {
9149                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9150                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9151         }
9152         list_del_rcu(&tg->list);
9153         list_del_rcu(&tg->siblings);
9154         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9155
9156         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9157         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9158 }
9159
9160 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9161  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9162  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9163  *      reflect its new group.
9164  */
9165 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9166 {
9167         int on_rq, running;
9168         unsigned long flags;
9169         struct rq *rq;
9170
9171         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9172
9173         update_rq_clock(rq);
9174
9175         running = task_current(rq, tsk);
9176         on_rq = tsk->se.on_rq;
9177
9178         if (on_rq)
9179                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9180         if (unlikely(running))
9181                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9182
9183         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9184
9185 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9186         if (tsk->sched_class->moved_group)
9187                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9188 #endif
9189
9190         if (unlikely(running))
9191                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9192         if (on_rq)
9193                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9194
9195         task_rq_unlock(rq, &flags);
9196 }
9197 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9198
9199 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9200 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9201 {
9202         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9203         int on_rq;
9204
9205         on_rq = se->on_rq;
9206         if (on_rq)
9207                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9208
9209         se->load.weight = shares;
9210         se->load.inv_weight = 0;
9211
9212         if (on_rq)
9213                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9214 }
9215
9216 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9217 {
9218         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9219         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9220         unsigned long flags;
9221
9222         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9223         __set_se_shares(se, shares);
9224         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9225 }
9226
9227 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9228
9229 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9230 {
9231         int i;
9232         unsigned long flags;
9233
9234         /*
9235          * We can't change the weight of the root cgroup.
9236          */
9237         if (!tg->se[0])
9238                 return -EINVAL;
9239
9240         if (shares < MIN_SHARES)
9241                 shares = MIN_SHARES;
9242         else if (shares > MAX_SHARES)
9243                 shares = MAX_SHARES;
9244
9245         mutex_lock(&shares_mutex);
9246         if (tg->shares == shares)
9247                 goto done;
9248
9249         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9250         for_each_possible_cpu(i)
9251                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9252         list_del_rcu(&tg->siblings);
9253         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9254
9255         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9256         synchronize_sched();
9257
9258         /*
9259          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9260          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9261          */
9262         tg->shares = shares;
9263         for_each_possible_cpu(i) {
9264                 /*
9265                  * force a rebalance
9266                  */
9267                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9268                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9269         }
9270
9271         /*
9272          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9273          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9274          */
9275         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9276         for_each_possible_cpu(i)
9277                 register_fair_sched_group(tg, i);
9278         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9279         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9280 done:
9281         mutex_unlock(&shares_mutex);
9282         return 0;
9283 }
9284
9285 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9286 {
9287         return tg->shares;
9288 }
9289 #endif
9290
9291 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9292 /*
9293  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9294  */
9295 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9296
9297 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9298 {
9299         if (runtime == RUNTIME_INF)
9300                 return 1ULL << 20;
9301
9302         return div64_u64(runtime << 20, period);
9303 }
9304
9305 /* Must be called with tasklist_lock held */
9306 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9307 {
9308         struct task_struct *g, *p;
9309
9310         do_each_thread(g, p) {
9311                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9312                         return 1;
9313         } while_each_thread(g, p);
9314
9315         return 0;
9316 }
9317
9318 struct rt_schedulable_data {
9319         struct task_group *tg;
9320         u64 rt_period;
9321         u64 rt_runtime;
9322 };
9323
9324 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9325 {
9326         struct rt_schedulable_data *d = data;
9327         struct task_group *child;
9328         unsigned long total, sum = 0;
9329         u64 period, runtime;
9330
9331         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9332         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9333
9334         if (tg == d->tg) {
9335                 period = d->rt_period;
9336                 runtime = d->rt_runtime;
9337         }
9338
9339 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9340         if (tg == &root_task_group) {
9341                 period = global_rt_period();
9342                 runtime = global_rt_runtime();
9343         }
9344 #endif
9345
9346         /*
9347          * Cannot have more runtime than the period.
9348          */
9349         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9350                 return -EINVAL;
9351
9352         /*
9353          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9354          */
9355         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9356                 return -EBUSY;
9357
9358         total = to_ratio(period, runtime);
9359
9360         /*
9361          * Nobody can have more than the global setting allows.
9362          */
9363         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9364                 return -EINVAL;
9365
9366         /*
9367          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9368          */
9369         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9370                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9371                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9372
9373                 if (child == d->tg) {
9374                         period = d->rt_period;
9375                         runtime = d->rt_runtime;
9376                 }
9377
9378                 sum += to_ratio(period, runtime);
9379         }
9380
9381         if (sum > total)
9382                 return -EINVAL;
9383
9384         return 0;
9385 }
9386
9387 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9388 {
9389         struct rt_schedulable_data data = {
9390                 .tg = tg,
9391                 .rt_period = period,
9392                 .rt_runtime = runtime,
9393         };
9394
9395         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9396 }
9397
9398 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9399                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9400 {
9401         int i, err = 0;
9402
9403         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9404         read_lock(&tasklist_lock);
9405         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9406         if (err)
9407                 goto unlock;
9408
9409         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9410         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9411         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9412
9413         for_each_possible_cpu(i) {
9414                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9415
9416                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9417                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9418                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9419         }
9420         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9421  unlock:
9422         read_unlock(&tasklist_lock);
9423         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9424
9425         return err;
9426 }
9427
9428 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9429 {
9430         u64 rt_runtime, rt_period;
9431
9432         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9433         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9434         if (rt_runtime_us < 0)
9435                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9436
9437         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9438 }
9439
9440 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9441 {
9442         u64 rt_runtime_us;
9443
9444         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9445                 return -1;
9446
9447         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9448         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9449         return rt_runtime_us;
9450 }
9451
9452 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9453 {
9454         u64 rt_runtime, rt_period;
9455
9456         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9457         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9458
9459         if (rt_period == 0)
9460                 return -EINVAL;
9461
9462         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9463 }
9464
9465 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9466 {
9467         u64 rt_period_us;
9468
9469         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9470         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9471         return rt_period_us;
9472 }
9473
9474 static int sched_rt_global_constraints(void)
9475 {
9476         u64 runtime, period;
9477         int ret = 0;
9478
9479         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9480                 return -EINVAL;
9481
9482         runtime = global_rt_runtime();
9483         period = global_rt_period();
9484
9485         /*
9486          * Sanity check on the sysctl variables.
9487          */
9488         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9489                 return -EINVAL;
9490
9491         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9492         read_lock(&tasklist_lock);
9493         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9494         read_unlock(&tasklist_lock);
9495         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9496
9497         return ret;
9498 }
9499
9500 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9501 {
9502         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9503         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9504                 return 0;
9505
9506         return 1;
9507 }
9508
9509 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9510 static int sched_rt_global_constraints(void)
9511 {
9512         unsigned long flags;
9513         int i;
9514
9515         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9516                 return -EINVAL;
9517
9518         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9519         for_each_possible_cpu(i) {
9520                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9521
9522                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9523                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9524                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9525         }
9526         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9527
9528         return 0;
9529 }
9530 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9531
9532 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9533                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9534                 loff_t *ppos)
9535 {
9536         int ret;
9537         int old_period, old_runtime;
9538         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9539
9540         mutex_lock(&mutex);
9541         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9542         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9543
9544         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9545
9546         if (!ret && write) {
9547                 ret = sched_rt_global_constraints();
9548                 if (ret) {
9549                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9550                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9551                 } else {
9552                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9553                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9554                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9555                 }
9556         }
9557         mutex_unlock(&mutex);
9558
9559         return ret;
9560 }
9561
9562 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9563
9564 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9565 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9566 {
9567         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9568                             struct task_group, css);
9569 }
9570
9571 static struct cgroup_subsys_state *
9572 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9573 {
9574         struct task_group *tg, *parent;
9575
9576         if (!cgrp->parent) {
9577                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9578                 return &init_task_group.css;
9579         }
9580
9581         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9582         tg = sched_create_group(parent);
9583         if (IS_ERR(tg))
9584                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9585
9586         return &tg->css;
9587 }
9588
9589 static void
9590 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9591 {
9592         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9593
9594         sched_destroy_group(tg);
9595 }
9596
9597 static int
9598 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9599                       struct task_struct *tsk)
9600 {
9601 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9602         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9603                 return -EINVAL;
9604 #else
9605         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9606         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9607                 return -EINVAL;
9608 #endif
9609
9610         return 0;
9611 }
9612
9613 static void
9614 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9615                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9616 {
9617         sched_move_task(tsk);
9618 }
9619
9620 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9621 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9622                                 u64 shareval)
9623 {
9624         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9625 }
9626
9627 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9628 {
9629         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9630
9631         return (u64) tg->shares;
9632 }
9633 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9634
9635 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9636 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9637                                 s64 val)
9638 {
9639         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9640 }
9641
9642 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9643 {
9644         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9645 }
9646
9647 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9648                 u64 rt_period_us)
9649 {
9650         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9651 }
9652
9653 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9654 {
9655         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9656 }
9657 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9658
9659 static struct cftype cpu_files[] = {
9660 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9661         {
9662                 .name = "shares",
9663                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9664                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9665         },
9666 #endif
9667 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9668         {
9669                 .name = "rt_runtime_us",
9670                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9671                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9672         },
9673         {
9674                 .name = "rt_period_us",
9675                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9676                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9677         },
9678 #endif
9679 };
9680
9681 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9682 {
9683         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9684 }
9685
9686 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9687         .name           = "cpu",
9688         .create         = cpu_cgroup_create,
9689         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9690         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9691         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9692         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9693         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9694         .early_init     = 1,
9695 };
9696
9697 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9698
9699 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9700
9701 /*
9702  * CPU accounting code for task groups.
9703  *
9704  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9705  * (balbir@in.ibm.com).
9706  */
9707
9708 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9709 struct cpuacct {
9710         struct cgroup_subsys_state css;
9711         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9712         u64 *cpuusage;
9713         struct cpuacct *parent;
9714 };
9715
9716 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9717
9718 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9719 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9720 {
9721         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9722                             struct cpuacct, css);
9723 }
9724
9725 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9726 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9727 {
9728         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9729                             struct cpuacct, css);
9730 }
9731
9732 /* create a new cpu accounting group */
9733 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9734         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9735 {
9736         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9737
9738         if (!ca)
9739                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9740
9741         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9742         if (!ca->cpuusage) {
9743                 kfree(ca);
9744                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9745         }
9746
9747         if (cgrp->parent)
9748                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9749
9750         return &ca->css;
9751 }
9752
9753 /* destroy an existing cpu accounting group */
9754 static void
9755 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9756 {
9757         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9758
9759         free_percpu(ca->cpuusage);
9760         kfree(ca);
9761 }
9762
9763 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9764 {
9765         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9766         u64 data;
9767
9768 #ifndef CONFIG_64BIT
9769         /*
9770          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9771          */
9772         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9773         data = *cpuusage;
9774         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9775 #else
9776         data = *cpuusage;
9777 #endif
9778
9779         return data;
9780 }
9781
9782 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9783 {
9784         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9785
9786 #ifndef CONFIG_64BIT
9787         /*
9788          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9789          */
9790         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9791         *cpuusage = val;
9792         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9793 #else
9794         *cpuusage = val;
9795 #endif
9796 }
9797
9798 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9799 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9800 {
9801         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9802         u64 totalcpuusage = 0;
9803         int i;
9804
9805         for_each_present_cpu(i)
9806                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9807
9808         return totalcpuusage;
9809 }
9810
9811 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9812                                                                 u64 reset)
9813 {
9814         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9815         int err = 0;
9816         int i;
9817
9818         if (reset) {
9819                 err = -EINVAL;
9820                 goto out;
9821         }
9822
9823         for_each_present_cpu(i)
9824                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9825
9826 out:
9827         return err;
9828 }
9829
9830 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9831                                    struct seq_file *m)
9832 {
9833         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9834         u64 percpu;
9835         int i;
9836
9837         for_each_present_cpu(i) {
9838                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9839                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9840         }
9841         seq_printf(m, "\n");
9842         return 0;
9843 }
9844
9845 static struct cftype files[] = {
9846         {
9847                 .name = "usage",
9848                 .read_u64 = cpuusage_read,
9849                 .write_u64 = cpuusage_write,
9850         },
9851         {
9852                 .name = "usage_percpu",
9853                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9854         },
9855
9856 };
9857
9858 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9859 {
9860         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9861 }
9862
9863 /*
9864  * charge this task's execution time to its accounting group.
9865  *
9866  * called with rq->lock held.
9867  */
9868 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9869 {
9870         struct cpuacct *ca;
9871         int cpu;
9872
9873         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9874                 return;
9875
9876         cpu = task_cpu(tsk);
9877         ca = task_ca(tsk);
9878
9879         for (; ca; ca = ca->parent) {
9880                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9881                 *cpuusage += cputime;
9882         }
9883 }
9884
9885 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9886         .name = "cpuacct",
9887         .create = cpuacct_create,
9888         .destroy = cpuacct_destroy,
9889         .populate = cpuacct_populate,
9890         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9891 };
9892 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */