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