Merge branch 'core/locking' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/tip...
[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/seq_file.h>
59 #include <linux/sysctl.h>
60 #include <linux/syscalls.h>
61 #include <linux/times.h>
62 #include <linux/tsacct_kern.h>
63 #include <linux/kprobes.h>
64 #include <linux/delayacct.h>
65 #include <linux/reciprocal_div.h>
66 #include <linux/unistd.h>
67 #include <linux/pagemap.h>
68 #include <linux/hrtimer.h>
69 #include <linux/tick.h>
70 #include <linux/bootmem.h>
71 #include <linux/debugfs.h>
72 #include <linux/ctype.h>
73 #include <linux/ftrace.h>
74
75 #include <asm/tlb.h>
76 #include <asm/irq_regs.h>
77
78 #include "sched_cpupri.h"
79
80 /*
81  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
82  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
83  * and back.
84  */
85 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
86 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
87 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
88
89 /*
90  * 'User priority' is the nice value converted to something we
91  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
92  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
93  */
94 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
95 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
96 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
97
98 /*
99  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
100  */
101 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
102
103 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
104 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
105
106 /*
107  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
108  *
109  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
110  * Timeslices get refilled after they expire.
111  */
112 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
113
114 /*
115  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
116  */
117 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
118
119 #ifdef CONFIG_SMP
120 /*
121  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
122  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
123  */
124 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
125 {
126         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
127 }
128
129 /*
130  * Each time a sched group cpu_power is changed,
131  * we must compute its reciprocal value
132  */
133 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
134 {
135         sg->__cpu_power += val;
136         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
137 }
138 #endif
139
140 static inline int rt_policy(int policy)
141 {
142         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
143                 return 1;
144         return 0;
145 }
146
147 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
148 {
149         return rt_policy(p->policy);
150 }
151
152 /*
153  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
154  */
155 struct rt_prio_array {
156         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
157         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
158 };
159
160 struct rt_bandwidth {
161         /* nests inside the rq lock: */
162         spinlock_t              rt_runtime_lock;
163         ktime_t                 rt_period;
164         u64                     rt_runtime;
165         struct hrtimer          rt_period_timer;
166 };
167
168 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
169
170 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
171
172 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
173 {
174         struct rt_bandwidth *rt_b =
175                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
176         ktime_t now;
177         int overrun;
178         int idle = 0;
179
180         for (;;) {
181                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
182                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
183
184                 if (!overrun)
185                         break;
186
187                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
188         }
189
190         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
191 }
192
193 static
194 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
195 {
196         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
197         rt_b->rt_runtime = runtime;
198
199         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
200
201         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
202                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
203         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
204         rt_b->rt_period_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
205 }
206
207 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
208 {
209         ktime_t now;
210
211         if (rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
212                 return;
213
214         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
215                 return;
216
217         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
218         for (;;) {
219                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
220                         break;
221
222                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
223                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
224                 hrtimer_start(&rt_b->rt_period_timer,
225                               rt_b->rt_period_timer.expires,
226                               HRTIMER_MODE_ABS);
227         }
228         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
229 }
230
231 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
232 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
233 {
234         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
235 }
236 #endif
237
238 /*
239  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
240  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
241  */
242 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
243
244 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
245
246 #include <linux/cgroup.h>
247
248 struct cfs_rq;
249
250 static LIST_HEAD(task_groups);
251
252 /* task group related information */
253 struct task_group {
254 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
255         struct cgroup_subsys_state css;
256 #endif
257
258 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
259         /* schedulable entities of this group on each cpu */
260         struct sched_entity **se;
261         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
262         struct cfs_rq **cfs_rq;
263         unsigned long shares;
264 #endif
265
266 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
267         struct sched_rt_entity **rt_se;
268         struct rt_rq **rt_rq;
269
270         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
271 #endif
272
273         struct rcu_head rcu;
274         struct list_head list;
275
276         struct task_group *parent;
277         struct list_head siblings;
278         struct list_head children;
279 };
280
281 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
282
283 /*
284  * Root task group.
285  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
286  *      be a child to this group.
287  */
288 struct task_group root_task_group;
289
290 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
291 /* Default task group's sched entity on each cpu */
292 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
293 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
294 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
295 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
296
297 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
298 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
299 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
300 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
301 #else /* !CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
302 #define root_task_group init_task_group
303 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
304
305 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
306  * a task group's cpu shares.
307  */
308 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
309
310 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
311 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
312 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
313 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
314 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
315 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
316
317 /*
318  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
319  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
320  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
321  * too large, so as the shares value of a task group.
322  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
323  *  limitation from this.)
324  */
325 #define MIN_SHARES      2
326 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
327
328 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
329 #endif
330
331 /* Default task group.
332  *      Every task in system belong to this group at bootup.
333  */
334 struct task_group init_task_group;
335
336 /* return group to which a task belongs */
337 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
338 {
339         struct task_group *tg;
340
341 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
342         tg = p->user->tg;
343 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
344         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
345                                 struct task_group, css);
346 #else
347         tg = &init_task_group;
348 #endif
349         return tg;
350 }
351
352 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
353 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
354 {
355 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
356         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
357         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
358 #endif
359
360 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
361         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
362         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
363 #endif
364 }
365
366 #else
367
368 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
369 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
370 {
371         return NULL;
372 }
373
374 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
375
376 /* CFS-related fields in a runqueue */
377 struct cfs_rq {
378         struct load_weight load;
379         unsigned long nr_running;
380
381         u64 exec_clock;
382         u64 min_vruntime;
383         u64 pair_start;
384
385         struct rb_root tasks_timeline;
386         struct rb_node *rb_leftmost;
387
388         struct list_head tasks;
389         struct list_head *balance_iterator;
390
391         /*
392          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
393          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
394          */
395         struct sched_entity *curr, *next;
396
397         unsigned long nr_spread_over;
398
399 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
400         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
401
402         /*
403          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
404          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
405          * (like users, containers etc.)
406          *
407          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
408          * list is used during load balance.
409          */
410         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
411         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
412
413 #ifdef CONFIG_SMP
414         /*
415          * the part of load.weight contributed by tasks
416          */
417         unsigned long task_weight;
418
419         /*
420          *   h_load = weight * f(tg)
421          *
422          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
423          * this group.
424          */
425         unsigned long h_load;
426
427         /*
428          * this cpu's part of tg->shares
429          */
430         unsigned long shares;
431
432         /*
433          * load.weight at the time we set shares
434          */
435         unsigned long rq_weight;
436 #endif
437 #endif
438 };
439
440 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
441 struct rt_rq {
442         struct rt_prio_array active;
443         unsigned long rt_nr_running;
444 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
445         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
446 #endif
447 #ifdef CONFIG_SMP
448         unsigned long rt_nr_migratory;
449         int overloaded;
450 #endif
451         int rt_throttled;
452         u64 rt_time;
453         u64 rt_runtime;
454         /* Nests inside the rq lock: */
455         spinlock_t rt_runtime_lock;
456
457 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
458         unsigned long rt_nr_boosted;
459
460         struct rq *rq;
461         struct list_head leaf_rt_rq_list;
462         struct task_group *tg;
463         struct sched_rt_entity *rt_se;
464 #endif
465 };
466
467 #ifdef CONFIG_SMP
468
469 /*
470  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
471  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
472  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
473  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
474  * object.
475  *
476  */
477 struct root_domain {
478         atomic_t refcount;
479         cpumask_t span;
480         cpumask_t online;
481
482         /*
483          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
484          * one runnable RT task.
485          */
486         cpumask_t rto_mask;
487         atomic_t rto_count;
488 #ifdef CONFIG_SMP
489         struct cpupri cpupri;
490 #endif
491 };
492
493 /*
494  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
495  * members (mimicking the global state we have today).
496  */
497 static struct root_domain def_root_domain;
498
499 #endif
500
501 /*
502  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
503  *
504  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
505  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
506  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
507  */
508 struct rq {
509         /* runqueue lock: */
510         spinlock_t lock;
511
512         /*
513          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
514          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
515          */
516         unsigned long nr_running;
517         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
518         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
519         unsigned char idle_at_tick;
520 #ifdef CONFIG_NO_HZ
521         unsigned long last_tick_seen;
522         unsigned char in_nohz_recently;
523 #endif
524         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
525         struct load_weight load;
526         unsigned long nr_load_updates;
527         u64 nr_switches;
528
529         struct cfs_rq cfs;
530         struct rt_rq rt;
531
532 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
533         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
534         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
535 #endif
536 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
537         struct list_head leaf_rt_rq_list;
538 #endif
539
540         /*
541          * This is part of a global counter where only the total sum
542          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
543          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
544          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
545          */
546         unsigned long nr_uninterruptible;
547
548         struct task_struct *curr, *idle;
549         unsigned long next_balance;
550         struct mm_struct *prev_mm;
551
552         u64 clock;
553
554         atomic_t nr_iowait;
555
556 #ifdef CONFIG_SMP
557         struct root_domain *rd;
558         struct sched_domain *sd;
559
560         /* For active balancing */
561         int active_balance;
562         int push_cpu;
563         /* cpu of this runqueue: */
564         int cpu;
565         int online;
566
567         unsigned long avg_load_per_task;
568
569         struct task_struct *migration_thread;
570         struct list_head migration_queue;
571 #endif
572
573 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
574         unsigned long hrtick_flags;
575         ktime_t hrtick_expire;
576         struct hrtimer hrtick_timer;
577 #endif
578
579 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
580         /* latency stats */
581         struct sched_info rq_sched_info;
582
583         /* sys_sched_yield() stats */
584         unsigned int yld_exp_empty;
585         unsigned int yld_act_empty;
586         unsigned int yld_both_empty;
587         unsigned int yld_count;
588
589         /* schedule() stats */
590         unsigned int sched_switch;
591         unsigned int sched_count;
592         unsigned int sched_goidle;
593
594         /* try_to_wake_up() stats */
595         unsigned int ttwu_count;
596         unsigned int ttwu_local;
597
598         /* BKL stats */
599         unsigned int bkl_count;
600 #endif
601         struct lock_class_key rq_lock_key;
602 };
603
604 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
605
606 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p)
607 {
608         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p);
609 }
610
611 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
612 {
613 #ifdef CONFIG_SMP
614         return rq->cpu;
615 #else
616         return 0;
617 #endif
618 }
619
620 /*
621  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
622  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
623  *
624  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
625  * preempt-disabled sections.
626  */
627 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
628         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
629
630 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
631 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
632 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
633 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
634
635 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
636 {
637         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
638 }
639
640 /*
641  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
642  */
643 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
644 # define const_debug __read_mostly
645 #else
646 # define const_debug static const
647 #endif
648
649 /**
650  * runqueue_is_locked
651  *
652  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
653  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
654  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
655  */
656 int runqueue_is_locked(void)
657 {
658         int cpu = get_cpu();
659         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
660         int ret;
661
662         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
663         put_cpu();
664         return ret;
665 }
666
667 /*
668  * Debugging: various feature bits
669  */
670
671 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
672         __SCHED_FEAT_##name ,
673
674 enum {
675 #include "sched_features.h"
676 };
677
678 #undef SCHED_FEAT
679
680 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
681         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
682
683 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
684 #include "sched_features.h"
685         0;
686
687 #undef SCHED_FEAT
688
689 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
690 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
691         #name ,
692
693 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
694 #include "sched_features.h"
695         NULL
696 };
697
698 #undef SCHED_FEAT
699
700 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
701 {
702         filp->private_data = inode->i_private;
703         return 0;
704 }
705
706 static ssize_t
707 sched_feat_read(struct file *filp, char __user *ubuf,
708                 size_t cnt, loff_t *ppos)
709 {
710         char *buf;
711         int r = 0;
712         int len = 0;
713         int i;
714
715         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
716                 len += strlen(sched_feat_names[i]);
717                 len += 4;
718         }
719
720         buf = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL);
721         if (!buf)
722                 return -ENOMEM;
723
724         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
725                 if (sysctl_sched_features & (1UL << i))
726                         r += sprintf(buf + r, "%s ", sched_feat_names[i]);
727                 else
728                         r += sprintf(buf + r, "NO_%s ", sched_feat_names[i]);
729         }
730
731         r += sprintf(buf + r, "\n");
732         WARN_ON(r >= len + 2);
733
734         r = simple_read_from_buffer(ubuf, cnt, ppos, buf, r);
735
736         kfree(buf);
737
738         return r;
739 }
740
741 static ssize_t
742 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
743                 size_t cnt, loff_t *ppos)
744 {
745         char buf[64];
746         char *cmp = buf;
747         int neg = 0;
748         int i;
749
750         if (cnt > 63)
751                 cnt = 63;
752
753         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
754                 return -EFAULT;
755
756         buf[cnt] = 0;
757
758         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
759                 neg = 1;
760                 cmp += 3;
761         }
762
763         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
764                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
765
766                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
767                         if (neg)
768                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
769                         else
770                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
771                         break;
772                 }
773         }
774
775         if (!sched_feat_names[i])
776                 return -EINVAL;
777
778         filp->f_pos += cnt;
779
780         return cnt;
781 }
782
783 static struct file_operations sched_feat_fops = {
784         .open   = sched_feat_open,
785         .read   = sched_feat_read,
786         .write  = sched_feat_write,
787 };
788
789 static __init int sched_init_debug(void)
790 {
791         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
792                         &sched_feat_fops);
793
794         return 0;
795 }
796 late_initcall(sched_init_debug);
797
798 #endif
799
800 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
801
802 /*
803  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
804  * Limited because this is done with IRQs disabled.
805  */
806 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
807
808 /*
809  * ratelimit for updating the group shares.
810  * default: 0.5ms
811  */
812 const_debug unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 500000;
813
814 /*
815  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
816  * default: 1s
817  */
818 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
819
820 static __read_mostly int scheduler_running;
821
822 /*
823  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
824  * default: 0.95s
825  */
826 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
827
828 static inline u64 global_rt_period(void)
829 {
830         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
831 }
832
833 static inline u64 global_rt_runtime(void)
834 {
835         if (sysctl_sched_rt_period < 0)
836                 return RUNTIME_INF;
837
838         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
839 }
840
841 #ifndef prepare_arch_switch
842 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
843 #endif
844 #ifndef finish_arch_switch
845 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
846 #endif
847
848 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
849 {
850         return rq->curr == p;
851 }
852
853 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
854 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
855 {
856         return task_current(rq, p);
857 }
858
859 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
860 {
861 }
862
863 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
864 {
865 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
866         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
867         rq->lock.owner = current;
868 #endif
869         /*
870          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
871          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
872          * prev into current:
873          */
874         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
875
876         spin_unlock_irq(&rq->lock);
877 }
878
879 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
880 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
881 {
882 #ifdef CONFIG_SMP
883         return p->oncpu;
884 #else
885         return task_current(rq, p);
886 #endif
887 }
888
889 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
890 {
891 #ifdef CONFIG_SMP
892         /*
893          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
894          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
895          * here.
896          */
897         next->oncpu = 1;
898 #endif
899 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
900         spin_unlock_irq(&rq->lock);
901 #else
902         spin_unlock(&rq->lock);
903 #endif
904 }
905
906 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
907 {
908 #ifdef CONFIG_SMP
909         /*
910          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
911          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
912          * finished.
913          */
914         smp_wmb();
915         prev->oncpu = 0;
916 #endif
917 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
918         local_irq_enable();
919 #endif
920 }
921 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
922
923 /*
924  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
925  * Must be called interrupts disabled.
926  */
927 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
928         __acquires(rq->lock)
929 {
930         for (;;) {
931                 struct rq *rq = task_rq(p);
932                 spin_lock(&rq->lock);
933                 if (likely(rq == task_rq(p)))
934                         return rq;
935                 spin_unlock(&rq->lock);
936         }
937 }
938
939 /*
940  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
941  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
942  * explicitly disabling preemption.
943  */
944 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
945         __acquires(rq->lock)
946 {
947         struct rq *rq;
948
949         for (;;) {
950                 local_irq_save(*flags);
951                 rq = task_rq(p);
952                 spin_lock(&rq->lock);
953                 if (likely(rq == task_rq(p)))
954                         return rq;
955                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
956         }
957 }
958
959 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
960         __releases(rq->lock)
961 {
962         spin_unlock(&rq->lock);
963 }
964
965 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
966         __releases(rq->lock)
967 {
968         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
969 }
970
971 /*
972  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
973  */
974 static struct rq *this_rq_lock(void)
975         __acquires(rq->lock)
976 {
977         struct rq *rq;
978
979         local_irq_disable();
980         rq = this_rq();
981         spin_lock(&rq->lock);
982
983         return rq;
984 }
985
986 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit);
987
988 static inline void resched_task(struct task_struct *p)
989 {
990         __resched_task(p, TIF_NEED_RESCHED);
991 }
992
993 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
994 /*
995  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
996  *
997  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
998  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
999  * reschedule event.
1000  *
1001  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1002  * rq->lock.
1003  */
1004 static inline void resched_hrt(struct task_struct *p)
1005 {
1006         __resched_task(p, TIF_HRTICK_RESCHED);
1007 }
1008
1009 static inline void resched_rq(struct rq *rq)
1010 {
1011         unsigned long flags;
1012
1013         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1014         resched_task(rq->curr);
1015         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1016 }
1017
1018 enum {
1019         HRTICK_SET,             /* re-programm hrtick_timer */
1020         HRTICK_RESET,           /* not a new slice */
1021         HRTICK_BLOCK,           /* stop hrtick operations */
1022 };
1023
1024 /*
1025  * Use hrtick when:
1026  *  - enabled by features
1027  *  - hrtimer is actually high res
1028  */
1029 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1030 {
1031         if (!sched_feat(HRTICK))
1032                 return 0;
1033         if (unlikely(test_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags)))
1034                 return 0;
1035         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1036 }
1037
1038 /*
1039  * Called to set the hrtick timer state.
1040  *
1041  * called with rq->lock held and irqs disabled
1042  */
1043 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay, int reset)
1044 {
1045         assert_spin_locked(&rq->lock);
1046
1047         /*
1048          * preempt at: now + delay
1049          */
1050         rq->hrtick_expire =
1051                 ktime_add_ns(rq->hrtick_timer.base->get_time(), delay);
1052         /*
1053          * indicate we need to program the timer
1054          */
1055         __set_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1056         if (reset)
1057                 __set_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1058
1059         /*
1060          * New slices are called from the schedule path and don't need a
1061          * forced reschedule.
1062          */
1063         if (reset)
1064                 resched_hrt(rq->curr);
1065 }
1066
1067 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1068 {
1069         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1070                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1071 }
1072
1073 /*
1074  * Update the timer from the possible pending state.
1075  */
1076 static void hrtick_set(struct rq *rq)
1077 {
1078         ktime_t time;
1079         int set, reset;
1080         unsigned long flags;
1081
1082         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1083
1084         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1085         set = __test_and_clear_bit(HRTICK_SET, &rq->hrtick_flags);
1086         reset = __test_and_clear_bit(HRTICK_RESET, &rq->hrtick_flags);
1087         time = rq->hrtick_expire;
1088         clear_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED);
1089         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1090
1091         if (set) {
1092                 hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, time, HRTIMER_MODE_ABS);
1093                 if (reset && !hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1094                         resched_rq(rq);
1095         } else
1096                 hrtick_clear(rq);
1097 }
1098
1099 /*
1100  * High-resolution timer tick.
1101  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1102  */
1103 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1104 {
1105         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1106
1107         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1108
1109         spin_lock(&rq->lock);
1110         update_rq_clock(rq);
1111         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1112         spin_unlock(&rq->lock);
1113
1114         return HRTIMER_NORESTART;
1115 }
1116
1117 #ifdef CONFIG_SMP
1118 static void hotplug_hrtick_disable(int cpu)
1119 {
1120         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1121         unsigned long flags;
1122
1123         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1124         rq->hrtick_flags = 0;
1125         __set_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1126         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1127
1128         hrtick_clear(rq);
1129 }
1130
1131 static void hotplug_hrtick_enable(int cpu)
1132 {
1133         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1134         unsigned long flags;
1135
1136         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1137         __clear_bit(HRTICK_BLOCK, &rq->hrtick_flags);
1138         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1139 }
1140
1141 static int
1142 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1143 {
1144         int cpu = (int)(long)hcpu;
1145
1146         switch (action) {
1147         case CPU_UP_CANCELED:
1148         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1149         case CPU_DOWN_PREPARE:
1150         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1151         case CPU_DEAD:
1152         case CPU_DEAD_FROZEN:
1153                 hotplug_hrtick_disable(cpu);
1154                 return NOTIFY_OK;
1155
1156         case CPU_UP_PREPARE:
1157         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
1158         case CPU_DOWN_FAILED:
1159         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
1160         case CPU_ONLINE:
1161         case CPU_ONLINE_FROZEN:
1162                 hotplug_hrtick_enable(cpu);
1163                 return NOTIFY_OK;
1164         }
1165
1166         return NOTIFY_DONE;
1167 }
1168
1169 static void init_hrtick(void)
1170 {
1171         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1172 }
1173 #endif /* CONFIG_SMP */
1174
1175 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177         rq->hrtick_flags = 0;
1178         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1179         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1180         rq->hrtick_timer.cb_mode = HRTIMER_CB_IRQSAFE_NO_SOFTIRQ;
1181 }
1182
1183 void hrtick_resched(void)
1184 {
1185         struct rq *rq;
1186         unsigned long flags;
1187
1188         if (!test_thread_flag(TIF_HRTICK_RESCHED))
1189                 return;
1190
1191         local_irq_save(flags);
1192         rq = cpu_rq(smp_processor_id());
1193         hrtick_set(rq);
1194         local_irq_restore(flags);
1195 }
1196 #else
1197 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1198 {
1199 }
1200
1201 static inline void hrtick_set(struct rq *rq)
1202 {
1203 }
1204
1205 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1206 {
1207 }
1208
1209 void hrtick_resched(void)
1210 {
1211 }
1212
1213 static inline void init_hrtick(void)
1214 {
1215 }
1216 #endif
1217
1218 /*
1219  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1220  *
1221  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1222  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1223  * the target CPU.
1224  */
1225 #ifdef CONFIG_SMP
1226
1227 #ifndef tsk_is_polling
1228 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1229 #endif
1230
1231 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1232 {
1233         int cpu;
1234
1235         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1236
1237         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, tif_bit)))
1238                 return;
1239
1240         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1241
1242         cpu = task_cpu(p);
1243         if (cpu == smp_processor_id())
1244                 return;
1245
1246         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1247         smp_mb();
1248         if (!tsk_is_polling(p))
1249                 smp_send_reschedule(cpu);
1250 }
1251
1252 static void resched_cpu(int cpu)
1253 {
1254         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1255         unsigned long flags;
1256
1257         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1258                 return;
1259         resched_task(cpu_curr(cpu));
1260         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1261 }
1262
1263 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1264 /*
1265  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1266  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1267  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1268  * idle system the next event might even be infinite time into the
1269  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1270  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1271  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1272  * wheel for the next timer event.
1273  */
1274 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1275 {
1276         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1277
1278         if (cpu == smp_processor_id())
1279                 return;
1280
1281         /*
1282          * This is safe, as this function is called with the timer
1283          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1284          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1285          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1286          * timer into account automatically.
1287          */
1288         if (rq->curr != rq->idle)
1289                 return;
1290
1291         /*
1292          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1293          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1294          * idle task through an additional NOOP schedule()
1295          */
1296         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1297
1298         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1299         smp_mb();
1300         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1301                 smp_send_reschedule(cpu);
1302 }
1303 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1304
1305 #else /* !CONFIG_SMP */
1306 static void __resched_task(struct task_struct *p, int tif_bit)
1307 {
1308         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1309         set_tsk_thread_flag(p, tif_bit);
1310 }
1311 #endif /* CONFIG_SMP */
1312
1313 #if BITS_PER_LONG == 32
1314 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1315 #else
1316 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1317 #endif
1318
1319 #define WMULT_SHIFT     32
1320
1321 /*
1322  * Shift right and round:
1323  */
1324 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1325
1326 /*
1327  * delta *= weight / lw
1328  */
1329 static unsigned long
1330 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1331                 struct load_weight *lw)
1332 {
1333         u64 tmp;
1334
1335         if (!lw->inv_weight) {
1336                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1337                         lw->inv_weight = 1;
1338                 else
1339                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1340                                 / (lw->weight+1);
1341         }
1342
1343         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1344         /*
1345          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1346          */
1347         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1348                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1349                         WMULT_SHIFT/2);
1350         else
1351                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1352
1353         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1354 }
1355
1356 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1357 {
1358         lw->weight += inc;
1359         lw->inv_weight = 0;
1360 }
1361
1362 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1363 {
1364         lw->weight -= dec;
1365         lw->inv_weight = 0;
1366 }
1367
1368 /*
1369  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1370  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1371  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1372  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1373  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1374  * slice expiry etc.
1375  */
1376
1377 #define WEIGHT_IDLEPRIO         2
1378 #define WMULT_IDLEPRIO          (1 << 31)
1379
1380 /*
1381  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1382  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1383  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1384  * that remained on nice 0.
1385  *
1386  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1387  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1388  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1389  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1390  * the relative distance between them is ~25%.)
1391  */
1392 static const int prio_to_weight[40] = {
1393  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1394  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1395  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1396  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1397  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1398  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1399  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1400  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1401 };
1402
1403 /*
1404  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1405  *
1406  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1407  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1408  * into multiplications:
1409  */
1410 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1411  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1412  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1413  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1414  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1415  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1416  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1417  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1418  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1419 };
1420
1421 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1422
1423 /*
1424  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1425  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1426  * structures to the load-balancing proper:
1427  */
1428 struct rq_iterator {
1429         void *arg;
1430         struct task_struct *(*start)(void *);
1431         struct task_struct *(*next)(void *);
1432 };
1433
1434 #ifdef CONFIG_SMP
1435 static unsigned long
1436 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1437               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1438               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1439               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1440
1441 static int
1442 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1443                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1444                    struct rq_iterator *iterator);
1445 #endif
1446
1447 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1448 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1449 #else
1450 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1451 #endif
1452
1453 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1454 {
1455         update_load_add(&rq->load, load);
1456 }
1457
1458 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1459 {
1460         update_load_sub(&rq->load, load);
1461 }
1462
1463 #ifdef CONFIG_SMP
1464 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1465 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1466 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1467
1468 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1469 {
1470         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1471
1472         if (rq->nr_running)
1473                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / rq->nr_running;
1474
1475         return rq->avg_load_per_task;
1476 }
1477
1478 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1479
1480 typedef void (*tg_visitor)(struct task_group *, int, struct sched_domain *);
1481
1482 /*
1483  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1484  * leaving it for the final time.
1485  */
1486 static void
1487 walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, int cpu, struct sched_domain *sd)
1488 {
1489         struct task_group *parent, *child;
1490
1491         rcu_read_lock();
1492         parent = &root_task_group;
1493 down:
1494         (*down)(parent, cpu, sd);
1495         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1496                 parent = child;
1497                 goto down;
1498
1499 up:
1500                 continue;
1501         }
1502         (*up)(parent, cpu, sd);
1503
1504         child = parent;
1505         parent = parent->parent;
1506         if (parent)
1507                 goto up;
1508         rcu_read_unlock();
1509 }
1510
1511 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1512
1513 /*
1514  * Calculate and set the cpu's group shares.
1515  */
1516 static void
1517 __update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1518                           unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1519 {
1520         int boost = 0;
1521         unsigned long shares;
1522         unsigned long rq_weight;
1523
1524         if (!tg->se[cpu])
1525                 return;
1526
1527         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->load.weight;
1528
1529         /*
1530          * If there are currently no tasks on the cpu pretend there is one of
1531          * average load so that when a new task gets to run here it will not
1532          * get delayed by group starvation.
1533          */
1534         if (!rq_weight) {
1535                 boost = 1;
1536                 rq_weight = NICE_0_LOAD;
1537         }
1538
1539         if (unlikely(rq_weight > sd_rq_weight))
1540                 rq_weight = sd_rq_weight;
1541
1542         /*
1543          *           \Sum shares * rq_weight
1544          * shares =  -----------------------
1545          *               \Sum rq_weight
1546          *
1547          */
1548         shares = (sd_shares * rq_weight) / (sd_rq_weight + 1);
1549
1550         /*
1551          * record the actual number of shares, not the boosted amount.
1552          */
1553         tg->cfs_rq[cpu]->shares = boost ? 0 : shares;
1554         tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight = rq_weight;
1555
1556         if (shares < MIN_SHARES)
1557                 shares = MIN_SHARES;
1558         else if (shares > MAX_SHARES)
1559                 shares = MAX_SHARES;
1560
1561         __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1562 }
1563
1564 /*
1565  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1566  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1567  * parent group depends on the shares of its child groups.
1568  */
1569 static void
1570 tg_shares_up(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1571 {
1572         unsigned long rq_weight = 0;
1573         unsigned long shares = 0;
1574         int i;
1575
1576         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1577                 rq_weight += tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1578                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1579         }
1580
1581         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1582                 shares = tg->shares;
1583
1584         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1585                 shares = tg->shares;
1586
1587         if (!rq_weight)
1588                 rq_weight = cpus_weight(sd->span) * NICE_0_LOAD;
1589
1590         for_each_cpu_mask(i, sd->span) {
1591                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
1592                 unsigned long flags;
1593
1594                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1595                 __update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1596                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1597         }
1598 }
1599
1600 /*
1601  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1602  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1603  * group is a fraction of its parents load.
1604  */
1605 static void
1606 tg_load_down(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         unsigned long load;
1609
1610         if (!tg->parent) {
1611                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1612         } else {
1613                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1614                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1615                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1616         }
1617
1618         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1619 }
1620
1621 static void
1622 tg_nop(struct task_group *tg, int cpu, struct sched_domain *sd)
1623 {
1624 }
1625
1626 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1627 {
1628         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1629         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1630
1631         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1632                 sd->last_update = now;
1633                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, 0, sd);
1634         }
1635 }
1636
1637 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1638 {
1639         spin_unlock(&rq->lock);
1640         update_shares(sd);
1641         spin_lock(&rq->lock);
1642 }
1643
1644 static void update_h_load(int cpu)
1645 {
1646         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, cpu, NULL);
1647 }
1648
1649 #else
1650
1651 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1652 {
1653 }
1654
1655 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1656 {
1657 }
1658
1659 #endif
1660
1661 #endif
1662
1663 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1664 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1665 {
1666 #ifdef CONFIG_SMP
1667         cfs_rq->shares = shares;
1668 #endif
1669 }
1670 #endif
1671
1672 #include "sched_stats.h"
1673 #include "sched_idletask.c"
1674 #include "sched_fair.c"
1675 #include "sched_rt.c"
1676 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1677 # include "sched_debug.c"
1678 #endif
1679
1680 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1681 #define for_each_class(class) \
1682    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1683
1684 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1685 {
1686         rq->nr_running++;
1687 }
1688
1689 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1690 {
1691         rq->nr_running--;
1692 }
1693
1694 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1695 {
1696         if (task_has_rt_policy(p)) {
1697                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1698                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1699                 return;
1700         }
1701
1702         /*
1703          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1704          */
1705         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1706                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1707                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1708                 return;
1709         }
1710
1711         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1712         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1713 }
1714
1715 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1716 {
1717         s64 diff = sample - *avg;
1718         *avg += diff >> 3;
1719 }
1720
1721 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1722 {
1723         sched_info_queued(p);
1724         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1725         p->se.on_rq = 1;
1726 }
1727
1728 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1729 {
1730         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1731                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1732                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1733                 p->se.last_wakeup = 0;
1734         }
1735
1736         sched_info_dequeued(p);
1737         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1738         p->se.on_rq = 0;
1739 }
1740
1741 /*
1742  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1743  */
1744 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1745 {
1746         return p->static_prio;
1747 }
1748
1749 /*
1750  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1751  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1752  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1753  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1754  * estimator recalculates.
1755  */
1756 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1757 {
1758         int prio;
1759
1760         if (task_has_rt_policy(p))
1761                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1762         else
1763                 prio = __normal_prio(p);
1764         return prio;
1765 }
1766
1767 /*
1768  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1769  * taken into account by the scheduler. This value might
1770  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1771  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1772  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1773  */
1774 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1775 {
1776         p->normal_prio = normal_prio(p);
1777         /*
1778          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1779          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1780          * to the normal priority:
1781          */
1782         if (!rt_prio(p->prio))
1783                 return p->normal_prio;
1784         return p->prio;
1785 }
1786
1787 /*
1788  * activate_task - move a task to the runqueue.
1789  */
1790 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1791 {
1792         if (task_contributes_to_load(p))
1793                 rq->nr_uninterruptible--;
1794
1795         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1796         inc_nr_running(rq);
1797 }
1798
1799 /*
1800  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1801  */
1802 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1803 {
1804         if (task_contributes_to_load(p))
1805                 rq->nr_uninterruptible++;
1806
1807         dequeue_task(rq, p, sleep);
1808         dec_nr_running(rq);
1809 }
1810
1811 /**
1812  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1813  * @p: the task in question.
1814  */
1815 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1816 {
1817         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1818 }
1819
1820 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1821 {
1822         set_task_rq(p, cpu);
1823 #ifdef CONFIG_SMP
1824         /*
1825          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1826          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1827          * per-task data have been completed by this moment.
1828          */
1829         smp_wmb();
1830         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1831 #endif
1832 }
1833
1834 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1835                                        const struct sched_class *prev_class,
1836                                        int oldprio, int running)
1837 {
1838         if (prev_class != p->sched_class) {
1839                 if (prev_class->switched_from)
1840                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1841                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1842         } else
1843                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1844 }
1845
1846 #ifdef CONFIG_SMP
1847
1848 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1849 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1850 {
1851         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1852 }
1853
1854 /*
1855  * Is this task likely cache-hot:
1856  */
1857 static int
1858 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1859 {
1860         s64 delta;
1861
1862         /*
1863          * Buddy candidates are cache hot:
1864          */
1865         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) && (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next))
1866                 return 1;
1867
1868         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1869                 return 0;
1870
1871         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1872                 return 1;
1873         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1874                 return 0;
1875
1876         delta = now - p->se.exec_start;
1877
1878         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1879 }
1880
1881
1882 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1883 {
1884         int old_cpu = task_cpu(p);
1885         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1886         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1887                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1888         u64 clock_offset;
1889
1890         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1891
1892 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1893         if (p->se.wait_start)
1894                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1895         if (p->se.sleep_start)
1896                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1897         if (p->se.block_start)
1898                 p->se.block_start -= clock_offset;
1899         if (old_cpu != new_cpu) {
1900                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1901                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1902                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1903         }
1904 #endif
1905         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1906                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1907
1908         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1909 }
1910
1911 struct migration_req {
1912         struct list_head list;
1913
1914         struct task_struct *task;
1915         int dest_cpu;
1916
1917         struct completion done;
1918 };
1919
1920 /*
1921  * The task's runqueue lock must be held.
1922  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1923  */
1924 static int
1925 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1926 {
1927         struct rq *rq = task_rq(p);
1928
1929         /*
1930          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1931          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1932          */
1933         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1934                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1935                 return 0;
1936         }
1937
1938         init_completion(&req->done);
1939         req->task = p;
1940         req->dest_cpu = dest_cpu;
1941         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1942
1943         return 1;
1944 }
1945
1946 /*
1947  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1948  *
1949  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1950  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1951  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1952  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1953  * waiting to become inactive.
1954  */
1955 void wait_task_inactive(struct task_struct *p)
1956 {
1957         unsigned long flags;
1958         int running, on_rq;
1959         struct rq *rq;
1960
1961         for (;;) {
1962                 /*
1963                  * We do the initial early heuristics without holding
1964                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1965                  * the runqueue lock when things look like they will
1966                  * work out!
1967                  */
1968                 rq = task_rq(p);
1969
1970                 /*
1971                  * If the task is actively running on another CPU
1972                  * still, just relax and busy-wait without holding
1973                  * any locks.
1974                  *
1975                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1976                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1977                  * But we don't care, since "task_running()" will
1978                  * return false if the runqueue has changed and p
1979                  * is actually now running somewhere else!
1980                  */
1981                 while (task_running(rq, p))
1982                         cpu_relax();
1983
1984                 /*
1985                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1986                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1987                  * just go back and repeat.
1988                  */
1989                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1990                 running = task_running(rq, p);
1991                 on_rq = p->se.on_rq;
1992                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1993
1994                 /*
1995                  * Was it really running after all now that we
1996                  * checked with the proper locks actually held?
1997                  *
1998                  * Oops. Go back and try again..
1999                  */
2000                 if (unlikely(running)) {
2001                         cpu_relax();
2002                         continue;
2003                 }
2004
2005                 /*
2006                  * It's not enough that it's not actively running,
2007                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2008                  * preempted!
2009                  *
2010                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2011                  * running right now), it's preempted, and we should
2012                  * yield - it could be a while.
2013                  */
2014                 if (unlikely(on_rq)) {
2015                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2016                         continue;
2017                 }
2018
2019                 /*
2020                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2021                  * runnable, which means that it will never become
2022                  * running in the future either. We're all done!
2023                  */
2024                 break;
2025         }
2026 }
2027
2028 /***
2029  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2030  * @p: the to-be-kicked thread
2031  *
2032  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2033  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2034  *
2035  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2036  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2037  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2038  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2039  * achieved as well.
2040  */
2041 void kick_process(struct task_struct *p)
2042 {
2043         int cpu;
2044
2045         preempt_disable();
2046         cpu = task_cpu(p);
2047         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2048                 smp_send_reschedule(cpu);
2049         preempt_enable();
2050 }
2051
2052 /*
2053  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2054  * according to the scheduling class and "nice" value.
2055  *
2056  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2057  * balance conservatively.
2058  */
2059 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2060 {
2061         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2062         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2063
2064         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2065                 return total;
2066
2067         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2068 }
2069
2070 /*
2071  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2072  * according to the scheduling class and "nice" value.
2073  */
2074 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2075 {
2076         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2077         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2078
2079         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2080                 return total;
2081
2082         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2083 }
2084
2085 /*
2086  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2087  * domain.
2088  */
2089 static struct sched_group *
2090 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2091 {
2092         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2093         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2094         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2095         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2096
2097         do {
2098                 unsigned long load, avg_load;
2099                 int local_group;
2100                 int i;
2101
2102                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2103                 if (!cpus_intersects(group->cpumask, p->cpus_allowed))
2104                         continue;
2105
2106                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
2107
2108                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2109                 avg_load = 0;
2110
2111                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
2112                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2113                         if (local_group)
2114                                 load = source_load(i, load_idx);
2115                         else
2116                                 load = target_load(i, load_idx);
2117
2118                         avg_load += load;
2119                 }
2120
2121                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2122                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2123                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2124
2125                 if (local_group) {
2126                         this_load = avg_load;
2127                         this = group;
2128                 } else if (avg_load < min_load) {
2129                         min_load = avg_load;
2130                         idlest = group;
2131                 }
2132         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2133
2134         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2135                 return NULL;
2136         return idlest;
2137 }
2138
2139 /*
2140  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2141  */
2142 static int
2143 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu,
2144                 cpumask_t *tmp)
2145 {
2146         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2147         int idlest = -1;
2148         int i;
2149
2150         /* Traverse only the allowed CPUs */
2151         cpus_and(*tmp, group->cpumask, p->cpus_allowed);
2152
2153         for_each_cpu_mask(i, *tmp) {
2154                 load = weighted_cpuload(i);
2155
2156                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2157                         min_load = load;
2158                         idlest = i;
2159                 }
2160         }
2161
2162         return idlest;
2163 }
2164
2165 /*
2166  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2167  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2168  * SD_BALANCE_EXEC.
2169  *
2170  * Balance, ie. select the least loaded group.
2171  *
2172  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2173  *
2174  * preempt must be disabled.
2175  */
2176 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2177 {
2178         struct task_struct *t = current;
2179         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2180
2181         for_each_domain(cpu, tmp) {
2182                 /*
2183                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2184                  */
2185                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2186                         break;
2187                 if (tmp->flags & flag)
2188                         sd = tmp;
2189         }
2190
2191         if (sd)
2192                 update_shares(sd);
2193
2194         while (sd) {
2195                 cpumask_t span, tmpmask;
2196                 struct sched_group *group;
2197                 int new_cpu, weight;
2198
2199                 if (!(sd->flags & flag)) {
2200                         sd = sd->child;
2201                         continue;
2202                 }
2203
2204                 span = sd->span;
2205                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2206                 if (!group) {
2207                         sd = sd->child;
2208                         continue;
2209                 }
2210
2211                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu, &tmpmask);
2212                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2213                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2214                         sd = sd->child;
2215                         continue;
2216                 }
2217
2218                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2219                 cpu = new_cpu;
2220                 sd = NULL;
2221                 weight = cpus_weight(span);
2222                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2223                         if (weight <= cpus_weight(tmp->span))
2224                                 break;
2225                         if (tmp->flags & flag)
2226                                 sd = tmp;
2227                 }
2228                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2229         }
2230
2231         return cpu;
2232 }
2233
2234 #endif /* CONFIG_SMP */
2235
2236 /***
2237  * try_to_wake_up - wake up a thread
2238  * @p: the to-be-woken-up thread
2239  * @state: the mask of task states that can be woken
2240  * @sync: do a synchronous wakeup?
2241  *
2242  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2243  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2244  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2245  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2246  * runnable without the overhead of this.
2247  *
2248  * returns failure only if the task is already active.
2249  */
2250 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2251 {
2252         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2253         unsigned long flags;
2254         long old_state;
2255         struct rq *rq;
2256
2257         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2258                 sync = 0;
2259
2260 #ifdef CONFIG_SMP
2261         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2262                 struct sched_domain *sd;
2263
2264                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2265                 cpu = task_cpu(p);
2266
2267                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2268                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2269                                 update_shares(sd);
2270                                 break;
2271                         }
2272                 }
2273         }
2274 #endif
2275
2276         smp_wmb();
2277         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2278         old_state = p->state;
2279         if (!(old_state & state))
2280                 goto out;
2281
2282         if (p->se.on_rq)
2283                 goto out_running;
2284
2285         cpu = task_cpu(p);
2286         orig_cpu = cpu;
2287         this_cpu = smp_processor_id();
2288
2289 #ifdef CONFIG_SMP
2290         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2291                 goto out_activate;
2292
2293         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2294         if (cpu != orig_cpu) {
2295                 set_task_cpu(p, cpu);
2296                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2297                 /* might preempt at this point */
2298                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2299                 old_state = p->state;
2300                 if (!(old_state & state))
2301                         goto out;
2302                 if (p->se.on_rq)
2303                         goto out_running;
2304
2305                 this_cpu = smp_processor_id();
2306                 cpu = task_cpu(p);
2307         }
2308
2309 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2310         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2311         if (cpu == this_cpu)
2312                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2313         else {
2314                 struct sched_domain *sd;
2315                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2316                         if (cpu_isset(cpu, sd->span)) {
2317                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2318                                 break;
2319                         }
2320                 }
2321         }
2322 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2323
2324 out_activate:
2325 #endif /* CONFIG_SMP */
2326         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2327         if (sync)
2328                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2329         if (orig_cpu != cpu)
2330                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2331         if (cpu == this_cpu)
2332                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2333         else
2334                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2335         update_rq_clock(rq);
2336         activate_task(rq, p, 1);
2337         success = 1;
2338
2339 out_running:
2340         trace_mark(kernel_sched_wakeup,
2341                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2342                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2343         check_preempt_curr(rq, p);
2344
2345         p->state = TASK_RUNNING;
2346 #ifdef CONFIG_SMP
2347         if (p->sched_class->task_wake_up)
2348                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2349 #endif
2350 out:
2351         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2352
2353         task_rq_unlock(rq, &flags);
2354
2355         return success;
2356 }
2357
2358 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2359 {
2360         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2361 }
2362 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2363
2364 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2365 {
2366         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2367 }
2368
2369 /*
2370  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2371  * p is forked by current.
2372  *
2373  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2374  */
2375 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2376 {
2377         p->se.exec_start                = 0;
2378         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2379         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2380         p->se.last_wakeup               = 0;
2381         p->se.avg_overlap               = 0;
2382
2383 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2384         p->se.wait_start                = 0;
2385         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2386         p->se.sleep_start               = 0;
2387         p->se.block_start               = 0;
2388         p->se.sleep_max                 = 0;
2389         p->se.block_max                 = 0;
2390         p->se.exec_max                  = 0;
2391         p->se.slice_max                 = 0;
2392         p->se.wait_max                  = 0;
2393 #endif
2394
2395         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2396         p->se.on_rq = 0;
2397         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2398
2399 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2400         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2401 #endif
2402
2403         /*
2404          * We mark the process as running here, but have not actually
2405          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2406          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2407          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2408          */
2409         p->state = TASK_RUNNING;
2410 }
2411
2412 /*
2413  * fork()/clone()-time setup:
2414  */
2415 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2416 {
2417         int cpu = get_cpu();
2418
2419         __sched_fork(p);
2420
2421 #ifdef CONFIG_SMP
2422         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2423 #endif
2424         set_task_cpu(p, cpu);
2425
2426         /*
2427          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2428          */
2429         p->prio = current->normal_prio;
2430         if (!rt_prio(p->prio))
2431                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2432
2433 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2434         if (likely(sched_info_on()))
2435                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2436 #endif
2437 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2438         p->oncpu = 0;
2439 #endif
2440 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2441         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2442         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2443 #endif
2444         put_cpu();
2445 }
2446
2447 /*
2448  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2449  *
2450  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2451  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2452  * on the runqueue and wakes it.
2453  */
2454 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2455 {
2456         unsigned long flags;
2457         struct rq *rq;
2458
2459         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2460         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2461         update_rq_clock(rq);
2462
2463         p->prio = effective_prio(p);
2464
2465         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2466                 activate_task(rq, p, 0);
2467         } else {
2468                 /*
2469                  * Let the scheduling class do new task startup
2470                  * management (if any):
2471                  */
2472                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2473                 inc_nr_running(rq);
2474         }
2475         trace_mark(kernel_sched_wakeup_new,
2476                 "pid %d state %ld ## rq %p task %p rq->curr %p",
2477                 p->pid, p->state, rq, p, rq->curr);
2478         check_preempt_curr(rq, p);
2479 #ifdef CONFIG_SMP
2480         if (p->sched_class->task_wake_up)
2481                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2482 #endif
2483         task_rq_unlock(rq, &flags);
2484 }
2485
2486 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2487
2488 /**
2489  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2490  * @notifier: notifier struct to register
2491  */
2492 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2493 {
2494         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2495 }
2496 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2497
2498 /**
2499  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2500  * @notifier: notifier struct to unregister
2501  *
2502  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2503  */
2504 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2505 {
2506         hlist_del(&notifier->link);
2507 }
2508 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2509
2510 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2511 {
2512         struct preempt_notifier *notifier;
2513         struct hlist_node *node;
2514
2515         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2516                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2517 }
2518
2519 static void
2520 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2521                                  struct task_struct *next)
2522 {
2523         struct preempt_notifier *notifier;
2524         struct hlist_node *node;
2525
2526         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2527                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2528 }
2529
2530 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2531
2532 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2533 {
2534 }
2535
2536 static void
2537 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2538                                  struct task_struct *next)
2539 {
2540 }
2541
2542 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2543
2544 /**
2545  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2546  * @rq: the runqueue preparing to switch
2547  * @prev: the current task that is being switched out
2548  * @next: the task we are going to switch to.
2549  *
2550  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2551  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2552  * switch.
2553  *
2554  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2555  * hooks.
2556  */
2557 static inline void
2558 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2559                     struct task_struct *next)
2560 {
2561         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2562         prepare_lock_switch(rq, next);
2563         prepare_arch_switch(next);
2564 }
2565
2566 /**
2567  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2568  * @rq: runqueue associated with task-switch
2569  * @prev: the thread we just switched away from.
2570  *
2571  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2572  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2573  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2574  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2575  *
2576  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2577  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2578  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2579  * details.)
2580  */
2581 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2582         __releases(rq->lock)
2583 {
2584         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2585         long prev_state;
2586
2587         rq->prev_mm = NULL;
2588
2589         /*
2590          * A task struct has one reference for the use as "current".
2591          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2592          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2593          * the scheduled task must drop that reference.
2594          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2595          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2596          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2597          * be dropped twice.
2598          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2599          */
2600         prev_state = prev->state;
2601         finish_arch_switch(prev);
2602         finish_lock_switch(rq, prev);
2603 #ifdef CONFIG_SMP
2604         if (current->sched_class->post_schedule)
2605                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2606 #endif
2607
2608         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2609         if (mm)
2610                 mmdrop(mm);
2611         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2612                 /*
2613                  * Remove function-return probe instances associated with this
2614                  * task and put them back on the free list.
2615                  */
2616                 kprobe_flush_task(prev);
2617                 put_task_struct(prev);
2618         }
2619 }
2620
2621 /**
2622  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2623  * @prev: the thread we just switched away from.
2624  */
2625 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2626         __releases(rq->lock)
2627 {
2628         struct rq *rq = this_rq();
2629
2630         finish_task_switch(rq, prev);
2631 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2632         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2633         preempt_enable();
2634 #endif
2635         if (current->set_child_tid)
2636                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2637 }
2638
2639 /*
2640  * context_switch - switch to the new MM and the new
2641  * thread's register state.
2642  */
2643 static inline void
2644 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2645                struct task_struct *next)
2646 {
2647         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2648
2649         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2650         trace_mark(kernel_sched_schedule,
2651                 "prev_pid %d next_pid %d prev_state %ld "
2652                 "## rq %p prev %p next %p",
2653                 prev->pid, next->pid, prev->state,
2654                 rq, prev, next);
2655         mm = next->mm;
2656         oldmm = prev->active_mm;
2657         /*
2658          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2659          * combine the page table reload and the switch backend into
2660          * one hypercall.
2661          */
2662         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2663
2664         if (unlikely(!mm)) {
2665                 next->active_mm = oldmm;
2666                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2667                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2668         } else
2669                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2670
2671         if (unlikely(!prev->mm)) {
2672                 prev->active_mm = NULL;
2673                 rq->prev_mm = oldmm;
2674         }
2675         /*
2676          * Since the runqueue lock will be released by the next
2677          * task (which is an invalid locking op but in the case
2678          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2679          * do an early lockdep release here:
2680          */
2681 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2682         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2683 #endif
2684
2685         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2686         switch_to(prev, next, prev);
2687
2688         barrier();
2689         /*
2690          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2691          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2692          * frame will be invalid.
2693          */
2694         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2695 }
2696
2697 /*
2698  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2699  *
2700  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2701  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2702  * number of context switches performed since bootup.
2703  */
2704 unsigned long nr_running(void)
2705 {
2706         unsigned long i, sum = 0;
2707
2708         for_each_online_cpu(i)
2709                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2710
2711         return sum;
2712 }
2713
2714 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2715 {
2716         unsigned long i, sum = 0;
2717
2718         for_each_possible_cpu(i)
2719                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2720
2721         /*
2722          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2723          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2724          */
2725         if (unlikely((long)sum < 0))
2726                 sum = 0;
2727
2728         return sum;
2729 }
2730
2731 unsigned long long nr_context_switches(void)
2732 {
2733         int i;
2734         unsigned long long sum = 0;
2735
2736         for_each_possible_cpu(i)
2737                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2738
2739         return sum;
2740 }
2741
2742 unsigned long nr_iowait(void)
2743 {
2744         unsigned long i, sum = 0;
2745
2746         for_each_possible_cpu(i)
2747                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2748
2749         return sum;
2750 }
2751
2752 unsigned long nr_active(void)
2753 {
2754         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2755
2756         for_each_online_cpu(i) {
2757                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2758                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2759         }
2760
2761         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2762                 uninterruptible = 0;
2763
2764         return running + uninterruptible;
2765 }
2766
2767 /*
2768  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2769  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2770  */
2771 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2772 {
2773         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2774         int i, scale;
2775
2776         this_rq->nr_load_updates++;
2777
2778         /* Update our load: */
2779         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2780                 unsigned long old_load, new_load;
2781
2782                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2783
2784                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2785                 new_load = this_load;
2786                 /*
2787                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2788                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2789                  * example.
2790                  */
2791                 if (new_load > old_load)
2792                         new_load += scale-1;
2793                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2794         }
2795 }
2796
2797 #ifdef CONFIG_SMP
2798
2799 /*
2800  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2801  *
2802  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2803  * you need to do so manually before calling.
2804  */
2805 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2806         __acquires(rq1->lock)
2807         __acquires(rq2->lock)
2808 {
2809         BUG_ON(!irqs_disabled());
2810         if (rq1 == rq2) {
2811                 spin_lock(&rq1->lock);
2812                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2813         } else {
2814                 if (rq1 < rq2) {
2815                         spin_lock(&rq1->lock);
2816                         spin_lock(&rq2->lock);
2817                 } else {
2818                         spin_lock(&rq2->lock);
2819                         spin_lock(&rq1->lock);
2820                 }
2821         }
2822         update_rq_clock(rq1);
2823         update_rq_clock(rq2);
2824 }
2825
2826 /*
2827  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2828  *
2829  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2830  * you need to do so manually after calling.
2831  */
2832 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2833         __releases(rq1->lock)
2834         __releases(rq2->lock)
2835 {
2836         spin_unlock(&rq1->lock);
2837         if (rq1 != rq2)
2838                 spin_unlock(&rq2->lock);
2839         else
2840                 __release(rq2->lock);
2841 }
2842
2843 /*
2844  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
2845  */
2846 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
2847         __releases(this_rq->lock)
2848         __acquires(busiest->lock)
2849         __acquires(this_rq->lock)
2850 {
2851         int ret = 0;
2852
2853         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
2854                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
2855                 spin_unlock(&this_rq->lock);
2856                 BUG_ON(1);
2857         }
2858         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
2859                 if (busiest < this_rq) {
2860                         spin_unlock(&this_rq->lock);
2861                         spin_lock(&busiest->lock);
2862                         spin_lock(&this_rq->lock);
2863                         ret = 1;
2864                 } else
2865                         spin_lock(&busiest->lock);
2866         }
2867         return ret;
2868 }
2869
2870 /*
2871  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2872  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2873  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2874  * the cpu_allowed mask is restored.
2875  */
2876 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2877 {
2878         struct migration_req req;
2879         unsigned long flags;
2880         struct rq *rq;
2881
2882         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2883         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed)
2884             || unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
2885                 goto out;
2886
2887         /* force the process onto the specified CPU */
2888         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2889                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2890                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2891
2892                 get_task_struct(mt);
2893                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2894                 wake_up_process(mt);
2895                 put_task_struct(mt);
2896                 wait_for_completion(&req.done);
2897
2898                 return;
2899         }
2900 out:
2901         task_rq_unlock(rq, &flags);
2902 }
2903
2904 /*
2905  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2906  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2907  */
2908 void sched_exec(void)
2909 {
2910         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2911         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2912         put_cpu();
2913         if (new_cpu != this_cpu)
2914                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2915 }
2916
2917 /*
2918  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2919  * Both runqueues must be locked.
2920  */
2921 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2922                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2923 {
2924         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2925         set_task_cpu(p, this_cpu);
2926         activate_task(this_rq, p, 0);
2927         /*
2928          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2929          * to be always true for them.
2930          */
2931         check_preempt_curr(this_rq, p);
2932 }
2933
2934 /*
2935  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2936  */
2937 static
2938 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2939                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2940                      int *all_pinned)
2941 {
2942         /*
2943          * We do not migrate tasks that are:
2944          * 1) running (obviously), or
2945          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2946          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2947          */
2948         if (!cpu_isset(this_cpu, p->cpus_allowed)) {
2949                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2950                 return 0;
2951         }
2952         *all_pinned = 0;
2953
2954         if (task_running(rq, p)) {
2955                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2956                 return 0;
2957         }
2958
2959         /*
2960          * Aggressive migration if:
2961          * 1) task is cache cold, or
2962          * 2) too many balance attempts have failed.
2963          */
2964
2965         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2966                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2967 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2968                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2969                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2970                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2971                 }
2972 #endif
2973                 return 1;
2974         }
2975
2976         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2977                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2978                 return 0;
2979         }
2980         return 1;
2981 }
2982
2983 static unsigned long
2984 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2985               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2986               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2987               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2988 {
2989         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2990         struct task_struct *p;
2991         long rem_load_move = max_load_move;
2992
2993         if (max_load_move == 0)
2994                 goto out;
2995
2996         pinned = 1;
2997
2998         /*
2999          * Start the load-balancing iterator:
3000          */
3001         p = iterator->start(iterator->arg);
3002 next:
3003         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3004                 goto out;
3005
3006         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3007             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3008                 p = iterator->next(iterator->arg);
3009                 goto next;
3010         }
3011
3012         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3013         pulled++;
3014         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3015
3016         /*
3017          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3018          */
3019         if (rem_load_move > 0) {
3020                 if (p->prio < *this_best_prio)
3021                         *this_best_prio = p->prio;
3022                 p = iterator->next(iterator->arg);
3023                 goto next;
3024         }
3025 out:
3026         /*
3027          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3028          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3029          * inside pull_task().
3030          */
3031         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3032
3033         if (all_pinned)
3034                 *all_pinned = pinned;
3035
3036         return max_load_move - rem_load_move;
3037 }
3038
3039 /*
3040  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3041  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3042  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3043  *
3044  * Called with both runqueues locked.
3045  */
3046 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047                       unsigned long max_load_move,
3048                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3049                       int *all_pinned)
3050 {
3051         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3052         unsigned long total_load_moved = 0;
3053         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3054
3055         do {
3056                 total_load_moved +=
3057                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3058                                 max_load_move - total_load_moved,
3059                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3060                 class = class->next;
3061
3062                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3063                         break;
3064
3065         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3066
3067         return total_load_moved > 0;
3068 }
3069
3070 static int
3071 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3072                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3073                    struct rq_iterator *iterator)
3074 {
3075         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3076         int pinned = 0;
3077
3078         while (p) {
3079                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3080                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3081                         /*
3082                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3083                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3084                          * stats here rather than inside pull_task().
3085                          */
3086                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3087
3088                         return 1;
3089                 }
3090                 p = iterator->next(iterator->arg);
3091         }
3092
3093         return 0;
3094 }
3095
3096 /*
3097  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3098  * part of active balancing operations within "domain".
3099  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3100  *
3101  * Called with both runqueues locked.
3102  */
3103 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3104                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3105 {
3106         const struct sched_class *class;
3107
3108         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3109                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3110                         return 1;
3111
3112         return 0;
3113 }
3114
3115 /*
3116  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3117  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3118  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3119  */
3120 static struct sched_group *
3121 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3122                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3123                    int *sd_idle, const cpumask_t *cpus, int *balance)
3124 {
3125         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3126         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3127         unsigned long max_pull;
3128         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3129         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3130         int load_idx, group_imb = 0;
3131 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3132         int power_savings_balance = 1;
3133         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3134         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3135         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3136 #endif
3137
3138         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3139         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3140         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3141
3142         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3143                 load_idx = sd->busy_idx;
3144         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3145                 load_idx = sd->newidle_idx;
3146         else
3147                 load_idx = sd->idle_idx;
3148
3149         do {
3150                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3151                 int local_group;
3152                 int i;
3153                 int __group_imb = 0;
3154                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3155                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3156                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3157                 unsigned long avg_load_per_task;
3158
3159                 local_group = cpu_isset(this_cpu, group->cpumask);
3160
3161                 if (local_group)
3162                         balance_cpu = first_cpu(group->cpumask);
3163
3164                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3165                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3166                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3167
3168                 max_cpu_load = 0;
3169                 min_cpu_load = ~0UL;
3170
3171                 for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3172                         struct rq *rq;
3173
3174                         if (!cpu_isset(i, *cpus))
3175                                 continue;
3176
3177                         rq = cpu_rq(i);
3178
3179                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3180                                 *sd_idle = 0;
3181
3182                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3183                         if (local_group) {
3184                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3185                                         first_idle_cpu = 1;
3186                                         balance_cpu = i;
3187                                 }
3188
3189                                 load = target_load(i, load_idx);
3190                         } else {
3191                                 load = source_load(i, load_idx);
3192                                 if (load > max_cpu_load)
3193                                         max_cpu_load = load;
3194                                 if (min_cpu_load > load)
3195                                         min_cpu_load = load;
3196                         }
3197
3198                         avg_load += load;
3199                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3200                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3201
3202                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3203                 }
3204
3205                 /*
3206                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3207                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3208                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3209                  * to do the newly idle load balance.
3210                  */
3211                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3212                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3213                         *balance = 0;
3214                         goto ret;
3215                 }
3216
3217                 total_load += avg_load;
3218                 total_pwr += group->__cpu_power;
3219
3220                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3221                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3222                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3223
3224
3225                 /*
3226                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3227                  * than the average weight of two tasks.
3228                  *
3229                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3230                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3231                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3232                  *      the hierarchy?
3233                  */
3234                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3235                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3236
3237                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3238                         __group_imb = 1;
3239
3240                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3241
3242                 if (local_group) {
3243                         this_load = avg_load;
3244                         this = group;
3245                         this_nr_running = sum_nr_running;
3246                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3247                 } else if (avg_load > max_load &&
3248                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3249                         max_load = avg_load;
3250                         busiest = group;
3251                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3252                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3253                         group_imb = __group_imb;
3254                 }
3255
3256 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3257                 /*
3258                  * Busy processors will not participate in power savings
3259                  * balance.
3260                  */
3261                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3262                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3263                         goto group_next;
3264
3265                 /*
3266                  * If the local group is idle or completely loaded
3267                  * no need to do power savings balance at this domain
3268                  */
3269                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3270                                     !this_nr_running))
3271                         power_savings_balance = 0;
3272
3273                 /*
3274                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3275                  * don't include that group in power savings calculations
3276                  */
3277                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3278                     || !sum_nr_running)
3279                         goto group_next;
3280
3281                 /*
3282                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3283                  * This is the group from where we need to pick up the load
3284                  * for saving power
3285                  */
3286                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3287                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3288                      first_cpu(group->cpumask) <
3289                      first_cpu(group_min->cpumask))) {
3290                         group_min = group;
3291                         min_nr_running = sum_nr_running;
3292                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3293                                                 sum_nr_running;
3294                 }
3295
3296                 /*
3297                  * Calculate the group which is almost near its
3298                  * capacity but still has some space to pick up some load
3299                  * from other group and save more power
3300                  */
3301                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3302                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3303                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3304                              first_cpu(group->cpumask) >
3305                               first_cpu(group_leader->cpumask))) {
3306                                 group_leader = group;
3307                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3308                         }
3309                 }
3310 group_next:
3311 #endif
3312                 group = group->next;
3313         } while (group != sd->groups);
3314
3315         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3316                 goto out_balanced;
3317
3318         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3319
3320         if (this_load >= avg_load ||
3321                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3322                 goto out_balanced;
3323
3324         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3325         if (group_imb)
3326                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3327
3328         /*
3329          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3330          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3331          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3332          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3333          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3334          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3335          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3336          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3337          * appear as very large values with unsigned longs.
3338          */
3339         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3340                 goto out_balanced;
3341
3342         /*
3343          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3344          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3345          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3346          */
3347         if (max_load < avg_load) {
3348                 *imbalance = 0;
3349                 goto small_imbalance;
3350         }
3351
3352         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3353         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3354
3355         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3356         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3357                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3358                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3359
3360         /*
3361          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3362          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3363          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3364          * moved
3365          */
3366         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3367                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3368                 unsigned int imbn;
3369
3370 small_imbalance:
3371                 pwr_move = pwr_now = 0;
3372                 imbn = 2;
3373                 if (this_nr_running) {
3374                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3375                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3376                                 imbn = 1;
3377                 } else
3378                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3379
3380                 if (max_load - this_load + 2*busiest_load_per_task >=
3381                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3382                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3383                         return busiest;
3384                 }
3385
3386                 /*
3387                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3388                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3389                  * moving them.
3390                  */
3391
3392                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3393                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3394                 pwr_now += this->__cpu_power *
3395                                 min(this_load_per_task, this_load);
3396                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3397
3398                 /* Amount of load we'd subtract */
3399                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3400                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3401                 if (max_load > tmp)
3402                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3403                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3404
3405                 /* Amount of load we'd add */
3406                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3407                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3408                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3409                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3410                 else
3411                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3412                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3413                 pwr_move += this->__cpu_power *
3414                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3415                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3416
3417                 /* Move if we gain throughput */
3418                 if (pwr_move > pwr_now)
3419                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3420         }
3421
3422         return busiest;
3423
3424 out_balanced:
3425 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3426         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3427                 goto ret;
3428
3429         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3430                 *imbalance = min_load_per_task;
3431                 return group_min;
3432         }
3433 #endif
3434 ret:
3435         *imbalance = 0;
3436         return NULL;
3437 }
3438
3439 /*
3440  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3441  */
3442 static struct rq *
3443 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3444                    unsigned long imbalance, const cpumask_t *cpus)
3445 {
3446         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3447         unsigned long max_load = 0;
3448         int i;
3449
3450         for_each_cpu_mask(i, group->cpumask) {
3451                 unsigned long wl;
3452
3453                 if (!cpu_isset(i, *cpus))
3454                         continue;
3455
3456                 rq = cpu_rq(i);
3457                 wl = weighted_cpuload(i);
3458
3459                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3460                         continue;
3461
3462                 if (wl > max_load) {
3463                         max_load = wl;
3464                         busiest = rq;
3465                 }
3466         }
3467
3468         return busiest;
3469 }
3470
3471 /*
3472  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3473  * so long as it is large enough.
3474  */
3475 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3476
3477 /*
3478  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3479  * tasks if there is an imbalance.
3480  */
3481 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3482                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3483                         int *balance, cpumask_t *cpus)
3484 {
3485         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3486         struct sched_group *group;
3487         unsigned long imbalance;
3488         struct rq *busiest;
3489         unsigned long flags;
3490
3491         cpus_setall(*cpus);
3492
3493         /*
3494          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3495          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3496          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3497          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3498          */
3499         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3500             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3501                 sd_idle = 1;
3502
3503         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3504
3505 redo:
3506         update_shares(sd);
3507         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3508                                    cpus, balance);
3509
3510         if (*balance == 0)
3511                 goto out_balanced;
3512
3513         if (!group) {
3514                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3515                 goto out_balanced;
3516         }
3517
3518         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3519         if (!busiest) {
3520                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3521                 goto out_balanced;
3522         }
3523
3524         BUG_ON(busiest == this_rq);
3525
3526         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3527
3528         ld_moved = 0;
3529         if (busiest->nr_running > 1) {
3530                 /*
3531                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3532                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3533                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3534                  * correctly treated as an imbalance.
3535                  */
3536                 local_irq_save(flags);
3537                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3538                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3539                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3540                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3541                 local_irq_restore(flags);
3542
3543                 /*
3544                  * some other cpu did the load balance for us.
3545                  */
3546                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3547                         resched_cpu(this_cpu);
3548
3549                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3550                 if (unlikely(all_pinned)) {
3551                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3552                         if (!cpus_empty(*cpus))
3553                                 goto redo;
3554                         goto out_balanced;
3555                 }
3556         }
3557
3558         if (!ld_moved) {
3559                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3560                 sd->nr_balance_failed++;
3561
3562                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3563
3564                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3565
3566                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3567                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3568                          */
3569                         if (!cpu_isset(this_cpu, busiest->curr->cpus_allowed)) {
3570                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3571                                 all_pinned = 1;
3572                                 goto out_one_pinned;
3573                         }
3574
3575                         if (!busiest->active_balance) {
3576                                 busiest->active_balance = 1;
3577                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3578                                 active_balance = 1;
3579                         }
3580                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3581                         if (active_balance)
3582                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3583
3584                         /*
3585                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3586                          * counter.
3587                          */
3588                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3589                 }
3590         } else
3591                 sd->nr_balance_failed = 0;
3592
3593         if (likely(!active_balance)) {
3594                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3595                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3596         } else {
3597                 /*
3598                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3599                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3600                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3601                  * move_tasks).
3602                  */
3603                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3604                         sd->balance_interval *= 2;
3605         }
3606
3607         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3608             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3609                 ld_moved = -1;
3610
3611         goto out;
3612
3613 out_balanced:
3614         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3615
3616         sd->nr_balance_failed = 0;
3617
3618 out_one_pinned:
3619         /* tune up the balancing interval */
3620         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3621                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3622                 sd->balance_interval *= 2;
3623
3624         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3625             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3626                 ld_moved = -1;
3627         else
3628                 ld_moved = 0;
3629 out:
3630         if (ld_moved)
3631                 update_shares(sd);
3632         return ld_moved;
3633 }
3634
3635 /*
3636  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3637  * tasks if there is an imbalance.
3638  *
3639  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3640  * this_rq is locked.
3641  */
3642 static int
3643 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3644                         cpumask_t *cpus)
3645 {
3646         struct sched_group *group;
3647         struct rq *busiest = NULL;
3648         unsigned long imbalance;
3649         int ld_moved = 0;
3650         int sd_idle = 0;
3651         int all_pinned = 0;
3652
3653         cpus_setall(*cpus);
3654
3655         /*
3656          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3657          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3658          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3659          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3660          */
3661         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3662             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3663                 sd_idle = 1;
3664
3665         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3666 redo:
3667         update_shares_locked(this_rq, sd);
3668         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3669                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3670         if (!group) {
3671                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3672                 goto out_balanced;
3673         }
3674
3675         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3676         if (!busiest) {
3677                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3678                 goto out_balanced;
3679         }
3680
3681         BUG_ON(busiest == this_rq);
3682
3683         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3684
3685         ld_moved = 0;
3686         if (busiest->nr_running > 1) {
3687                 /* Attempt to move tasks */
3688                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3689                 /* this_rq->clock is already updated */
3690                 update_rq_clock(busiest);
3691                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3692                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3693                                         &all_pinned);
3694                 spin_unlock(&busiest->lock);
3695
3696                 if (unlikely(all_pinned)) {
3697                         cpu_clear(cpu_of(busiest), *cpus);
3698                         if (!cpus_empty(*cpus))
3699                                 goto redo;
3700                 }
3701         }
3702
3703         if (!ld_moved) {
3704                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3705                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3706                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3707                         return -1;
3708         } else
3709                 sd->nr_balance_failed = 0;
3710
3711         update_shares_locked(this_rq, sd);
3712         return ld_moved;
3713
3714 out_balanced:
3715         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3716         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3717             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3718                 return -1;
3719         sd->nr_balance_failed = 0;
3720
3721         return 0;
3722 }
3723
3724 /*
3725  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3726  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3727  */
3728 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3729 {
3730         struct sched_domain *sd;
3731         int pulled_task = -1;
3732         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3733         cpumask_t tmpmask;
3734
3735         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3736                 unsigned long interval;
3737
3738                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3739                         continue;
3740
3741                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3742                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3743                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3744                                                            sd, &tmpmask);
3745
3746                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3747                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3748                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3749                 if (pulled_task)
3750                         break;
3751         }
3752         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3753                 /*
3754                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3755                  * a busy processor. So reset next_balance.
3756                  */
3757                 this_rq->next_balance = next_balance;
3758         }
3759 }
3760
3761 /*
3762  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3763  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3764  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3765  * logical imbalances.
3766  *
3767  * Called with busiest_rq locked.
3768  */
3769 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3770 {
3771         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3772         struct sched_domain *sd;
3773         struct rq *target_rq;
3774
3775         /* Is there any task to move? */
3776         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3777                 return;
3778
3779         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3780
3781         /*
3782          * This condition is "impossible", if it occurs
3783          * we need to fix it. Originally reported by
3784          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3785          */
3786         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3787
3788         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3789         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3790         update_rq_clock(busiest_rq);
3791         update_rq_clock(target_rq);
3792
3793         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3794         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3795                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3796                     cpu_isset(busiest_cpu, sd->span))
3797                                 break;
3798         }
3799
3800         if (likely(sd)) {
3801                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3802
3803                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3804                                   sd, CPU_IDLE))
3805                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3806                 else
3807                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3808         }
3809         spin_unlock(&target_rq->lock);
3810 }
3811
3812 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3813 static struct {
3814         atomic_t load_balancer;
3815         cpumask_t cpu_mask;
3816 } nohz ____cacheline_aligned = {
3817         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3818         .cpu_mask = CPU_MASK_NONE,
3819 };
3820
3821 /*
3822  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3823  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3824  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3825  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3826  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3827  * arrives...
3828  *
3829  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3830  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3831  * nohz.cpu_mask..
3832  *
3833  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3834  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3835  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3836  * there is no need for ilb owner.
3837  *
3838  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3839  * next busy scheduler_tick()
3840  */
3841 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3842 {
3843         int cpu = smp_processor_id();
3844
3845         if (stop_tick) {
3846                 cpu_set(cpu, nohz.cpu_mask);
3847                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3848
3849                 /*
3850                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3851                  */
3852                 if (cpu_is_offline(cpu) &&
3853                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3854                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3855                                 BUG();
3856                         return 0;
3857                 }
3858
3859                 /* time for ilb owner also to sleep */
3860                 if (cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3861                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3862                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3863                         return 0;
3864                 }
3865
3866                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3867                         /* make me the ilb owner */
3868                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3869                                 return 1;
3870                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3871                         return 1;
3872         } else {
3873                 if (!cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
3874                         return 0;
3875
3876                 cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
3877
3878                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3879                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3880                                 BUG();
3881         }
3882         return 0;
3883 }
3884 #endif
3885
3886 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3887
3888 /*
3889  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3890  * and initiates a balancing operation if so.
3891  *
3892  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3893  */
3894 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3895 {
3896         int balance = 1;
3897         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3898         unsigned long interval;
3899         struct sched_domain *sd;
3900         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3901         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3902         int update_next_balance = 0;
3903         int need_serialize;
3904         cpumask_t tmp;
3905
3906         for_each_domain(cpu, sd) {
3907                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3908                         continue;
3909
3910                 interval = sd->balance_interval;
3911                 if (idle != CPU_IDLE)
3912                         interval *= sd->busy_factor;
3913
3914                 /* scale ms to jiffies */
3915                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3916                 if (unlikely(!interval))
3917                         interval = 1;
3918                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3919                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3920
3921                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3922
3923                 if (need_serialize) {
3924                         if (!spin_trylock(&balancing))
3925                                 goto out;
3926                 }
3927
3928                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3929                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, &tmp)) {
3930                                 /*
3931                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3932                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3933                                  * not idle.
3934                                  */
3935                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3936                         }
3937                         sd->last_balance = jiffies;
3938                 }
3939                 if (need_serialize)
3940                         spin_unlock(&balancing);
3941 out:
3942                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3943                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3944                         update_next_balance = 1;
3945                 }
3946
3947                 /*
3948                  * Stop the load balance at this level. There is another
3949                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3950                  * actively.
3951                  */
3952                 if (!balance)
3953                         break;
3954         }
3955
3956         /*
3957          * next_balance will be updated only when there is a need.
3958          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
3959          * updated.
3960          */
3961         if (likely(update_next_balance))
3962                 rq->next_balance = next_balance;
3963 }
3964
3965 /*
3966  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
3967  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
3968  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
3969  */
3970 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
3971 {
3972         int this_cpu = smp_processor_id();
3973         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
3974         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
3975                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
3976
3977         rebalance_domains(this_cpu, idle);
3978
3979 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3980         /*
3981          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
3982          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
3983          * stopped.
3984          */
3985         if (this_rq->idle_at_tick &&
3986             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
3987                 cpumask_t cpus = nohz.cpu_mask;
3988                 struct rq *rq;
3989                 int balance_cpu;
3990
3991                 cpu_clear(this_cpu, cpus);
3992                 for_each_cpu_mask(balance_cpu, cpus) {
3993                         /*
3994                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
3995                          * work being done for other cpus. Next load
3996                          * balancing owner will pick it up.
3997                          */
3998                         if (need_resched())
3999                                 break;
4000
4001                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4002
4003                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4004                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4005                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4006                 }
4007         }
4008 #endif
4009 }
4010
4011 /*
4012  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4013  *
4014  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4015  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4016  * if the whole system is idle.
4017  */
4018 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4019 {
4020 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4021         /*
4022          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4023          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4024          * load balancer.
4025          */
4026         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4027                 rq->in_nohz_recently = 0;
4028
4029                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4030                         cpu_clear(cpu, nohz.cpu_mask);
4031                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4032                 }
4033
4034                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4035                         /*
4036                          * simple selection for now: Nominate the
4037                          * first cpu in the nohz list to be the next
4038                          * ilb owner.
4039                          *
4040                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4041                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4042                          */
4043                         int ilb = first_cpu(nohz.cpu_mask);
4044
4045                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4046                                 resched_cpu(ilb);
4047                 }
4048         }
4049
4050         /*
4051          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4052          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4053          */
4054         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4055             cpus_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4056                 resched_cpu(cpu);
4057                 return;
4058         }
4059
4060         /*
4061          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4062          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4063          */
4064         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4065             cpu_isset(cpu, nohz.cpu_mask))
4066                 return;
4067 #endif
4068         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4069                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4070 }
4071
4072 #else   /* CONFIG_SMP */
4073
4074 /*
4075  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4076  */
4077 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4078 {
4079 }
4080
4081 #endif
4082
4083 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4084
4085 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4086
4087 /*
4088  * Return p->sum_exec_runtime plus any more ns on the sched_clock
4089  * that have not yet been banked in case the task is currently running.
4090  */
4091 unsigned long long task_sched_runtime(struct task_struct *p)
4092 {
4093         unsigned long flags;
4094         u64 ns, delta_exec;
4095         struct rq *rq;
4096
4097         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4098         ns = p->se.sum_exec_runtime;
4099         if (task_current(rq, p)) {
4100                 update_rq_clock(rq);
4101                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4102                 if ((s64)delta_exec > 0)
4103                         ns += delta_exec;
4104         }
4105         task_rq_unlock(rq, &flags);
4106
4107         return ns;
4108 }
4109
4110 /*
4111  * Account user cpu time to a process.
4112  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4113  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4114  */
4115 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4116 {
4117         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4118         cputime64_t tmp;
4119
4120         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4121
4122         /* Add user time to cpustat. */
4123         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4124         if (TASK_NICE(p) > 0)
4125                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4126         else
4127                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4128 }
4129
4130 /*
4131  * Account guest cpu time to a process.
4132  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4133  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4134  */
4135 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4136 {
4137         cputime64_t tmp;
4138         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4139
4140         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4141
4142         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4143         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4144
4145         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4146         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4147 }
4148
4149 /*
4150  * Account scaled user cpu time to a process.
4151  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4152  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4153  */
4154 void account_user_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4155 {
4156         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime);
4157 }
4158
4159 /*
4160  * Account system cpu time to a process.
4161  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4162  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4163  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4164  */
4165 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4166                          cputime_t cputime)
4167 {
4168         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4169         struct rq *rq = this_rq();
4170         cputime64_t tmp;
4171
4172         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4173                 account_guest_time(p, cputime);
4174                 return;
4175         }
4176
4177         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4178
4179         /* Add system time to cpustat. */
4180         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4181         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4182                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4183         else if (softirq_count())
4184                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4185         else if (p != rq->idle)
4186                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4187         else if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4188                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4189         else
4190                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4191         /* Account for system time used */
4192         acct_update_integrals(p);
4193 }
4194
4195 /*
4196  * Account scaled system cpu time to a process.
4197  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4198  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4199  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4200  */
4201 void account_system_time_scaled(struct task_struct *p, cputime_t cputime)
4202 {
4203         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime);
4204 }
4205
4206 /*
4207  * Account for involuntary wait time.
4208  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4209  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4210  */
4211 void account_steal_time(struct task_struct *p, cputime_t steal)
4212 {
4213         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4214         cputime64_t tmp = cputime_to_cputime64(steal);
4215         struct rq *rq = this_rq();
4216
4217         if (p == rq->idle) {
4218                 p->stime = cputime_add(p->stime, steal);
4219                 if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4220                         cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, tmp);
4221                 else
4222                         cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, tmp);
4223         } else
4224                 cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, tmp);
4225 }
4226
4227 /*
4228  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4229  * We call it with interrupts disabled.
4230  *
4231  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4232  * timeslices.
4233  */
4234 void scheduler_tick(void)
4235 {
4236         int cpu = smp_processor_id();
4237         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4238         struct task_struct *curr = rq->curr;
4239
4240         sched_clock_tick();
4241
4242         spin_lock(&rq->lock);
4243         update_rq_clock(rq);
4244         update_cpu_load(rq);
4245         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4246         spin_unlock(&rq->lock);
4247
4248 #ifdef CONFIG_SMP
4249         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4250         trigger_load_balance(rq, cpu);
4251 #endif
4252 }
4253
4254 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4255                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4256
4257 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4258 {
4259         if (in_lock_functions(addr)) {
4260                 addr = CALLER_ADDR2;
4261                 if (in_lock_functions(addr))
4262                         addr = CALLER_ADDR3;
4263         }
4264         return addr;
4265 }
4266
4267 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4268 {
4269 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4270         /*
4271          * Underflow?
4272          */
4273         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4274                 return;
4275 #endif
4276         preempt_count() += val;
4277 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4278         /*
4279          * Spinlock count overflowing soon?
4280          */
4281         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4282                                 PREEMPT_MASK - 10);
4283 #endif
4284         if (preempt_count() == val)
4285                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4286 }
4287 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4288
4289 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4290 {
4291 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4292         /*
4293          * Underflow?
4294          */
4295         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4296                 return;
4297         /*
4298          * Is the spinlock portion underflowing?
4299          */
4300         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4301                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4302                 return;
4303 #endif
4304
4305         if (preempt_count() == val)
4306                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4307         preempt_count() -= val;
4308 }
4309 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4310
4311 #endif
4312
4313 /*
4314  * Print scheduling while atomic bug:
4315  */
4316 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4317 {
4318         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4319
4320         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4321                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4322
4323         debug_show_held_locks(prev);
4324         print_modules();
4325         if (irqs_disabled())
4326                 print_irqtrace_events(prev);
4327
4328         if (regs)
4329                 show_regs(regs);
4330         else
4331                 dump_stack();
4332 }
4333
4334 /*
4335  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4336  */
4337 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4338 {
4339         /*
4340          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4341          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4342          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4343          */
4344         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4345                 __schedule_bug(prev);
4346
4347         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4348
4349         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4350 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4351         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4352                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4353                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4354         }
4355 #endif
4356 }
4357
4358 /*
4359  * Pick up the highest-prio task:
4360  */
4361 static inline struct task_struct *
4362 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4363 {
4364         const struct sched_class *class;
4365         struct task_struct *p;
4366
4367         /*
4368          * Optimization: we know that if all tasks are in
4369          * the fair class we can call that function directly:
4370          */
4371         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4372                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4373                 if (likely(p))
4374                         return p;
4375         }
4376
4377         class = sched_class_highest;
4378         for ( ; ; ) {
4379                 p = class->pick_next_task(rq);
4380                 if (p)
4381                         return p;
4382                 /*
4383                  * Will never be NULL as the idle class always
4384                  * returns a non-NULL p:
4385                  */
4386                 class = class->next;
4387         }
4388 }
4389
4390 /*
4391  * schedule() is the main scheduler function.
4392  */
4393 asmlinkage void __sched schedule(void)
4394 {
4395         struct task_struct *prev, *next;
4396         unsigned long *switch_count;
4397         struct rq *rq;
4398         int cpu, hrtick = sched_feat(HRTICK);
4399
4400 need_resched:
4401         preempt_disable();
4402         cpu = smp_processor_id();
4403         rq = cpu_rq(cpu);
4404         rcu_qsctr_inc(cpu);
4405         prev = rq->curr;
4406         switch_count = &prev->nivcsw;
4407
4408         release_kernel_lock(prev);
4409 need_resched_nonpreemptible:
4410
4411         schedule_debug(prev);
4412
4413         if (hrtick)
4414                 hrtick_clear(rq);
4415
4416         /*
4417          * Do the rq-clock update outside the rq lock:
4418          */
4419         local_irq_disable();
4420         update_rq_clock(rq);
4421         spin_lock(&rq->lock);
4422         clear_tsk_need_resched(prev);
4423
4424         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4425                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4426                         prev->state = TASK_RUNNING;
4427                 else
4428                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4429                 switch_count = &prev->nvcsw;
4430         }
4431
4432 #ifdef CONFIG_SMP
4433         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4434                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4435 #endif
4436
4437         if (unlikely(!rq->nr_running))
4438                 idle_balance(cpu, rq);
4439
4440         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4441         next = pick_next_task(rq, prev);
4442
4443         if (likely(prev != next)) {
4444                 sched_info_switch(prev, next);
4445
4446                 rq->nr_switches++;
4447                 rq->curr = next;
4448                 ++*switch_count;
4449
4450                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4451                 /*
4452                  * the context switch might have flipped the stack from under
4453                  * us, hence refresh the local variables.
4454                  */
4455                 cpu = smp_processor_id();
4456                 rq = cpu_rq(cpu);
4457         } else
4458                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4459
4460         if (hrtick)
4461                 hrtick_set(rq);
4462
4463         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4464                 goto need_resched_nonpreemptible;
4465
4466         preempt_enable_no_resched();
4467         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4468                 goto need_resched;
4469 }
4470 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4471
4472 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4473 /*
4474  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4475  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4476  * occur there and call schedule directly.
4477  */
4478 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4479 {
4480         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4481
4482         /*
4483          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4484          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4485          */
4486         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4487                 return;
4488
4489         do {
4490                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4491                 schedule();
4492                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4493
4494                 /*
4495                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4496                  * between schedule and now.
4497                  */
4498                 barrier();
4499         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4500 }
4501 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4502
4503 /*
4504  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4505  * off of irq context.
4506  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4507  * protect us against recursive calling from irq.
4508  */
4509 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4510 {
4511         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4512
4513         /* Catch callers which need to be fixed */
4514         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4515
4516         do {
4517                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4518                 local_irq_enable();
4519                 schedule();
4520                 local_irq_disable();
4521                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4522
4523                 /*
4524                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4525                  * between schedule and now.
4526                  */
4527                 barrier();
4528         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4529 }
4530
4531 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4532
4533 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4534                           void *key)
4535 {
4536         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4537 }
4538 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4539
4540 /*
4541  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4542  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4543  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4544  *
4545  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4546  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4547  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4548  */
4549 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4550                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4551 {
4552         wait_queue_t *curr, *next;
4553
4554         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4555                 unsigned flags = curr->flags;
4556
4557                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4558                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4559                         break;
4560         }
4561 }
4562
4563 /**
4564  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4565  * @q: the waitqueue
4566  * @mode: which threads
4567  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4568  * @key: is directly passed to the wakeup function
4569  */
4570 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4571                         int nr_exclusive, void *key)
4572 {
4573         unsigned long flags;
4574
4575         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4576         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4577         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4578 }
4579 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4580
4581 /*
4582  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4583  */
4584 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4585 {
4586         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4587 }
4588
4589 /**
4590  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4591  * @q: the waitqueue
4592  * @mode: which threads
4593  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4594  *
4595  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4596  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4597  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4598  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4599  *
4600  * On UP it can prevent extra preemption.
4601  */
4602 void
4603 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4604 {
4605         unsigned long flags;
4606         int sync = 1;
4607
4608         if (unlikely(!q))
4609                 return;
4610
4611         if (unlikely(!nr_exclusive))
4612                 sync = 0;
4613
4614         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4615         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4616         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4617 }
4618 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4619
4620 void complete(struct completion *x)
4621 {
4622         unsigned long flags;
4623
4624         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4625         x->done++;
4626         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4627         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4628 }
4629 EXPORT_SYMBOL(complete);
4630
4631 void complete_all(struct completion *x)
4632 {
4633         unsigned long flags;
4634
4635         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4636         x->done += UINT_MAX/2;
4637         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4638         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4639 }
4640 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4641
4642 static inline long __sched
4643 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4644 {
4645         if (!x->done) {
4646                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4647
4648                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4649                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4650                 do {
4651                         if ((state == TASK_INTERRUPTIBLE &&
4652                              signal_pending(current)) ||
4653                             (state == TASK_KILLABLE &&
4654                              fatal_signal_pending(current))) {
4655                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4656                                 break;
4657                         }
4658                         __set_current_state(state);
4659                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4660                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4661                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4662                 } while (!x->done && timeout);
4663                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4664                 if (!x->done)
4665                         return timeout;
4666         }
4667         x->done--;
4668         return timeout ?: 1;
4669 }
4670
4671 static long __sched
4672 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4673 {
4674         might_sleep();
4675
4676         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4677         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4678         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4679         return timeout;
4680 }
4681
4682 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4683 {
4684         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4685 }
4686 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4687
4688 unsigned long __sched
4689 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4690 {
4691         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4692 }
4693 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4694
4695 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4696 {
4697         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4698         if (t == -ERESTARTSYS)
4699                 return t;
4700         return 0;
4701 }
4702 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4703
4704 unsigned long __sched
4705 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4706                                           unsigned long timeout)
4707 {
4708         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4709 }
4710 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4711
4712 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4713 {
4714         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4715         if (t == -ERESTARTSYS)
4716                 return t;
4717         return 0;
4718 }
4719 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4720
4721 static long __sched
4722 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4723 {
4724         unsigned long flags;
4725         wait_queue_t wait;
4726
4727         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4728
4729         __set_current_state(state);
4730
4731         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4732         __add_wait_queue(q, &wait);
4733         spin_unlock(&q->lock);
4734         timeout = schedule_timeout(timeout);
4735         spin_lock_irq(&q->lock);
4736         __remove_wait_queue(q, &wait);
4737         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4738
4739         return timeout;
4740 }
4741
4742 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4743 {
4744         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4745 }
4746 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4747
4748 long __sched
4749 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4750 {
4751         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4752 }
4753 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4754
4755 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4756 {
4757         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4758 }
4759 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
4760
4761 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4762 {
4763         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
4764 }
4765 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
4766
4767 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
4768
4769 /*
4770  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
4771  * @p: task
4772  * @prio: prio value (kernel-internal form)
4773  *
4774  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
4775  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
4776  *
4777  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
4778  */
4779 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
4780 {
4781         unsigned long flags;
4782         int oldprio, on_rq, running;
4783         struct rq *rq;
4784         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
4785
4786         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
4787
4788         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4789         update_rq_clock(rq);
4790
4791         oldprio = p->prio;
4792         on_rq = p->se.on_rq;
4793         running = task_current(rq, p);
4794         if (on_rq)
4795                 dequeue_task(rq, p, 0);
4796         if (running)
4797                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
4798
4799         if (rt_prio(prio))
4800                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4801         else
4802                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4803
4804         p->prio = prio;
4805
4806         if (running)
4807                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
4808         if (on_rq) {
4809                 enqueue_task(rq, p, 0);
4810
4811                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
4812         }
4813         task_rq_unlock(rq, &flags);
4814 }
4815
4816 #endif
4817
4818 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
4819 {
4820         int old_prio, delta, on_rq;
4821         unsigned long flags;
4822         struct rq *rq;
4823
4824         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
4825                 return;
4826         /*
4827          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
4828          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
4829          */
4830         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4831         update_rq_clock(rq);
4832         /*
4833          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
4834          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
4835          * it wont have any effect on scheduling until the task is
4836          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
4837          */
4838         if (task_has_rt_policy(p)) {
4839                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4840                 goto out_unlock;
4841         }
4842         on_rq = p->se.on_rq;
4843         if (on_rq)
4844                 dequeue_task(rq, p, 0);
4845
4846         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
4847         set_load_weight(p);
4848         old_prio = p->prio;
4849         p->prio = effective_prio(p);
4850         delta = p->prio - old_prio;
4851
4852         if (on_rq) {
4853                 enqueue_task(rq, p, 0);
4854                 /*
4855                  * If the task increased its priority or is running and
4856                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
4857                  */
4858                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
4859                         resched_task(rq->curr);
4860         }
4861 out_unlock:
4862         task_rq_unlock(rq, &flags);
4863 }
4864 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
4865
4866 /*
4867  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
4868  * @p: task
4869  * @nice: nice value
4870  */
4871 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
4872 {
4873         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
4874         int nice_rlim = 20 - nice;
4875
4876         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
4877                 capable(CAP_SYS_NICE));
4878 }
4879
4880 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
4881
4882 /*
4883  * sys_nice - change the priority of the current process.
4884  * @increment: priority increment
4885  *
4886  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
4887  * does similar things.
4888  */
4889 asmlinkage long sys_nice(int increment)
4890 {
4891         long nice, retval;
4892
4893         /*
4894          * Setpriority might change our priority at the same moment.
4895          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
4896          * and we have a single winner.
4897          */
4898         if (increment < -40)
4899                 increment = -40;
4900         if (increment > 40)
4901                 increment = 40;
4902
4903         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
4904         if (nice < -20)
4905                 nice = -20;
4906         if (nice > 19)
4907                 nice = 19;
4908
4909         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
4910                 return -EPERM;
4911
4912         retval = security_task_setnice(current, nice);
4913         if (retval)
4914                 return retval;
4915
4916         set_user_nice(current, nice);
4917         return 0;
4918 }
4919
4920 #endif
4921
4922 /**
4923  * task_prio - return the priority value of a given task.
4924  * @p: the task in question.
4925  *
4926  * This is the priority value as seen by users in /proc.
4927  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
4928  * around 0, value goes from -16 to +15.
4929  */
4930 int task_prio(const struct task_struct *p)
4931 {
4932         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
4933 }
4934
4935 /**
4936  * task_nice - return the nice value of a given task.
4937  * @p: the task in question.
4938  */
4939 int task_nice(const struct task_struct *p)
4940 {
4941         return TASK_NICE(p);
4942 }
4943 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
4944
4945 /**
4946  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
4947  * @cpu: the processor in question.
4948  */
4949 int idle_cpu(int cpu)
4950 {
4951         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
4952 }
4953
4954 /**
4955  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
4956  * @cpu: the processor in question.
4957  */
4958 struct task_struct *idle_task(int cpu)
4959 {
4960         return cpu_rq(cpu)->idle;
4961 }
4962
4963 /**
4964  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
4965  * @pid: the pid in question.
4966  */
4967 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
4968 {
4969         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
4970 }
4971
4972 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
4973 static void
4974 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
4975 {
4976         BUG_ON(p->se.on_rq);
4977
4978         p->policy = policy;
4979         switch (p->policy) {
4980         case SCHED_NORMAL:
4981         case SCHED_BATCH:
4982         case SCHED_IDLE:
4983                 p->sched_class = &fair_sched_class;
4984                 break;
4985         case SCHED_FIFO:
4986         case SCHED_RR:
4987                 p->sched_class = &rt_sched_class;
4988                 break;
4989         }
4990
4991         p->rt_priority = prio;
4992         p->normal_prio = normal_prio(p);
4993         /* we are holding p->pi_lock already */
4994         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
4995         set_load_weight(p);
4996 }
4997
4998 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
4999                                 struct sched_param *param, bool user)
5000 {
5001         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5002         unsigned long flags;
5003         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5004         struct rq *rq;
5005
5006         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5007         BUG_ON(in_interrupt());
5008 recheck:
5009         /* double check policy once rq lock held */
5010         if (policy < 0)
5011                 policy = oldpolicy = p->policy;
5012         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5013                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5014                         policy != SCHED_IDLE)
5015                 return -EINVAL;
5016         /*
5017          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5018          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5019          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5020          */
5021         if (param->sched_priority < 0 ||
5022             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5023             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5024                 return -EINVAL;
5025         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5026                 return -EINVAL;
5027
5028         /*
5029          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5030          */
5031         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5032                 if (rt_policy(policy)) {
5033                         unsigned long rlim_rtprio;
5034
5035                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5036                                 return -ESRCH;
5037                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5038                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5039
5040                         /* can't set/change the rt policy */
5041                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5042                                 return -EPERM;
5043
5044                         /* can't increase priority */
5045                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5046                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5047                                 return -EPERM;
5048                 }
5049                 /*
5050                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5051                  * move out of SCHED_IDLE either:
5052                  */
5053                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5054                         return -EPERM;
5055
5056                 /* can't change other user's priorities */
5057                 if ((current->euid != p->euid) &&
5058                     (current->euid != p->uid))
5059                         return -EPERM;
5060         }
5061
5062 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5063         /*
5064          * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5065          * assigned.
5066          */
5067         if (user
5068             && rt_policy(policy) && task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5069                 return -EPERM;
5070 #endif
5071
5072         retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5073         if (retval)
5074                 return retval;
5075         /*
5076          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5077          * changing the priority of the task:
5078          */
5079         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5080         /*
5081          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5082          * runqueue lock must be held.
5083          */
5084         rq = __task_rq_lock(p);
5085         /* recheck policy now with rq lock held */
5086         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5087                 policy = oldpolicy = -1;
5088                 __task_rq_unlock(rq);
5089                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5090                 goto recheck;
5091         }
5092         update_rq_clock(rq);
5093         on_rq = p->se.on_rq;
5094         running = task_current(rq, p);
5095         if (on_rq)
5096                 deactivate_task(rq, p, 0);
5097         if (running)
5098                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5099
5100         oldprio = p->prio;
5101         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5102
5103         if (running)
5104                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5105         if (on_rq) {
5106                 activate_task(rq, p, 0);
5107
5108                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5109         }
5110         __task_rq_unlock(rq);
5111         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5112
5113         rt_mutex_adjust_pi(p);
5114
5115         return 0;
5116 }
5117
5118 /**
5119  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5120  * @p: the task in question.
5121  * @policy: new policy.
5122  * @param: structure containing the new RT priority.
5123  *
5124  * NOTE that the task may be already dead.
5125  */
5126 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5127                        struct sched_param *param)
5128 {
5129         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5130 }
5131 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5132
5133 /**
5134  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5135  * @p: the task in question.
5136  * @policy: new policy.
5137  * @param: structure containing the new RT priority.
5138  *
5139  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5140  * current context has permission.  For example, this is needed in
5141  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5142  * but our caller might not have that capability.
5143  */
5144 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5145                                struct sched_param *param)
5146 {
5147         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5148 }
5149
5150 static int
5151 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5152 {
5153         struct sched_param lparam;
5154         struct task_struct *p;
5155         int retval;
5156
5157         if (!param || pid < 0)
5158                 return -EINVAL;
5159         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5160                 return -EFAULT;
5161
5162         rcu_read_lock();
5163         retval = -ESRCH;
5164         p = find_process_by_pid(pid);
5165         if (p != NULL)
5166                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5167         rcu_read_unlock();
5168
5169         return retval;
5170 }
5171
5172 /**
5173  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5174  * @pid: the pid in question.
5175  * @policy: new policy.
5176  * @param: structure containing the new RT priority.
5177  */
5178 asmlinkage long
5179 sys_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5180 {
5181         /* negative values for policy are not valid */
5182         if (policy < 0)
5183                 return -EINVAL;
5184
5185         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5186 }
5187
5188 /**
5189  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5190  * @pid: the pid in question.
5191  * @param: structure containing the new RT priority.
5192  */
5193 asmlinkage long sys_sched_setparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5194 {
5195         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5196 }
5197
5198 /**
5199  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5200  * @pid: the pid in question.
5201  */
5202 asmlinkage long sys_sched_getscheduler(pid_t pid)
5203 {
5204         struct task_struct *p;
5205         int retval;
5206
5207         if (pid < 0)
5208                 return -EINVAL;
5209
5210         retval = -ESRCH;
5211         read_lock(&tasklist_lock);
5212         p = find_process_by_pid(pid);
5213         if (p) {
5214                 retval = security_task_getscheduler(p);
5215                 if (!retval)
5216                         retval = p->policy;
5217         }
5218         read_unlock(&tasklist_lock);
5219         return retval;
5220 }
5221
5222 /**
5223  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5224  * @pid: the pid in question.
5225  * @param: structure containing the RT priority.
5226  */
5227 asmlinkage long sys_sched_getparam(pid_t pid, struct sched_param __user *param)
5228 {
5229         struct sched_param lp;
5230         struct task_struct *p;
5231         int retval;
5232
5233         if (!param || pid < 0)
5234                 return -EINVAL;
5235
5236         read_lock(&tasklist_lock);
5237         p = find_process_by_pid(pid);
5238         retval = -ESRCH;
5239         if (!p)
5240                 goto out_unlock;
5241
5242         retval = security_task_getscheduler(p);
5243         if (retval)
5244                 goto out_unlock;
5245
5246         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5247         read_unlock(&tasklist_lock);
5248
5249         /*
5250          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5251          */
5252         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5253
5254         return retval;
5255
5256 out_unlock:
5257         read_unlock(&tasklist_lock);
5258         return retval;
5259 }
5260
5261 long sched_setaffinity(pid_t pid, const cpumask_t *in_mask)
5262 {
5263         cpumask_t cpus_allowed;
5264         cpumask_t new_mask = *in_mask;
5265         struct task_struct *p;
5266         int retval;
5267
5268         get_online_cpus();
5269         read_lock(&tasklist_lock);
5270
5271         p = find_process_by_pid(pid);
5272         if (!p) {
5273                 read_unlock(&tasklist_lock);
5274                 put_online_cpus();
5275                 return -ESRCH;
5276         }
5277
5278         /*
5279          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5280          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5281          * usage count and then drop tasklist_lock.
5282          */
5283         get_task_struct(p);
5284         read_unlock(&tasklist_lock);
5285
5286         retval = -EPERM;
5287         if ((current->euid != p->euid) && (current->euid != p->uid) &&
5288                         !capable(CAP_SYS_NICE))
5289                 goto out_unlock;
5290
5291         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5292         if (retval)
5293                 goto out_unlock;
5294
5295         cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5296         cpus_and(new_mask, new_mask, cpus_allowed);
5297  again:
5298         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, &new_mask);
5299
5300         if (!retval) {
5301                 cpuset_cpus_allowed(p, &cpus_allowed);
5302                 if (!cpus_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5303                         /*
5304                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5305                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5306                          * cpuset's cpus_allowed
5307                          */
5308                         new_mask = cpus_allowed;
5309                         goto again;
5310                 }
5311         }
5312 out_unlock:
5313         put_task_struct(p);
5314         put_online_cpus();
5315         return retval;
5316 }
5317
5318 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5319                              cpumask_t *new_mask)
5320 {
5321         if (len < sizeof(cpumask_t)) {
5322                 memset(new_mask, 0, sizeof(cpumask_t));
5323         } else if (len > sizeof(cpumask_t)) {
5324                 len = sizeof(cpumask_t);
5325         }
5326         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5327 }
5328
5329 /**
5330  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5331  * @pid: pid of the process
5332  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5333  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5334  */
5335 asmlinkage long sys_sched_setaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5336                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5337 {
5338         cpumask_t new_mask;
5339         int retval;
5340
5341         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, &new_mask);
5342         if (retval)
5343                 return retval;
5344
5345         return sched_setaffinity(pid, &new_mask);
5346 }
5347
5348 long sched_getaffinity(pid_t pid, cpumask_t *mask)
5349 {
5350         struct task_struct *p;
5351         int retval;
5352
5353         get_online_cpus();
5354         read_lock(&tasklist_lock);
5355
5356         retval = -ESRCH;
5357         p = find_process_by_pid(pid);
5358         if (!p)
5359                 goto out_unlock;
5360
5361         retval = security_task_getscheduler(p);
5362         if (retval)
5363                 goto out_unlock;
5364
5365         cpus_and(*mask, p->cpus_allowed, cpu_online_map);
5366
5367 out_unlock:
5368         read_unlock(&tasklist_lock);
5369         put_online_cpus();
5370
5371         return retval;
5372 }
5373
5374 /**
5375  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5376  * @pid: pid of the process
5377  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5378  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5379  */
5380 asmlinkage long sys_sched_getaffinity(pid_t pid, unsigned int len,
5381                                       unsigned long __user *user_mask_ptr)
5382 {
5383         int ret;
5384         cpumask_t mask;
5385
5386         if (len < sizeof(cpumask_t))
5387                 return -EINVAL;
5388
5389         ret = sched_getaffinity(pid, &mask);
5390         if (ret < 0)
5391                 return ret;
5392
5393         if (copy_to_user(user_mask_ptr, &mask, sizeof(cpumask_t)))
5394                 return -EFAULT;
5395
5396         return sizeof(cpumask_t);
5397 }
5398
5399 /**
5400  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5401  *
5402  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5403  * other threads running on this CPU then this function will return.
5404  */
5405 asmlinkage long sys_sched_yield(void)
5406 {
5407         struct rq *rq = this_rq_lock();
5408
5409         schedstat_inc(rq, yld_count);
5410         current->sched_class->yield_task(rq);
5411
5412         /*
5413          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5414          * no need to preempt or enable interrupts:
5415          */
5416         __release(rq->lock);
5417         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5418         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5419         preempt_enable_no_resched();
5420
5421         schedule();
5422
5423         return 0;
5424 }
5425
5426 static void __cond_resched(void)
5427 {
5428 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5429         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5430 #endif
5431         /*
5432          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5433          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5434          * cond_resched() call.
5435          */
5436         do {
5437                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5438                 schedule();
5439                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5440         } while (need_resched());
5441 }
5442
5443 int __sched _cond_resched(void)
5444 {
5445         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5446                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5447                 __cond_resched();
5448                 return 1;
5449         }
5450         return 0;
5451 }
5452 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5453
5454 /*
5455  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5456  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5457  *
5458  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5459  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5460  * spin_unlock(), once by hand).
5461  */
5462 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5463 {
5464         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5465         int ret = 0;
5466
5467         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5468                 spin_unlock(lock);
5469                 if (resched && need_resched())
5470                         __cond_resched();
5471                 else
5472                         cpu_relax();
5473                 ret = 1;
5474                 spin_lock(lock);
5475         }
5476         return ret;
5477 }
5478 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5479
5480 int __sched cond_resched_softirq(void)
5481 {
5482         BUG_ON(!in_softirq());
5483
5484         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5485                 local_bh_enable();
5486                 __cond_resched();
5487                 local_bh_disable();
5488                 return 1;
5489         }
5490         return 0;
5491 }
5492 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5493
5494 /**
5495  * yield - yield the current processor to other threads.
5496  *
5497  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5498  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5499  */
5500 void __sched yield(void)
5501 {
5502         set_current_state(TASK_RUNNING);
5503         sys_sched_yield();
5504 }
5505 EXPORT_SYMBOL(yield);
5506
5507 /*
5508  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5509  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5510  *
5511  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5512  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5513  */
5514 void __sched io_schedule(void)
5515 {
5516         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5517
5518         delayacct_blkio_start();
5519         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5520         schedule();
5521         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5522         delayacct_blkio_end();
5523 }
5524 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5525
5526 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5527 {
5528         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5529         long ret;
5530
5531         delayacct_blkio_start();
5532         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5533         ret = schedule_timeout(timeout);
5534         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5535         delayacct_blkio_end();
5536         return ret;
5537 }
5538
5539 /**
5540  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5541  * @policy: scheduling class.
5542  *
5543  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5544  * by a given scheduling class.
5545  */
5546 asmlinkage long sys_sched_get_priority_max(int policy)
5547 {
5548         int ret = -EINVAL;
5549
5550         switch (policy) {
5551         case SCHED_FIFO:
5552         case SCHED_RR:
5553                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5554                 break;
5555         case SCHED_NORMAL:
5556         case SCHED_BATCH:
5557         case SCHED_IDLE:
5558                 ret = 0;
5559                 break;
5560         }
5561         return ret;
5562 }
5563
5564 /**
5565  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5566  * @policy: scheduling class.
5567  *
5568  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5569  * by a given scheduling class.
5570  */
5571 asmlinkage long sys_sched_get_priority_min(int policy)
5572 {
5573         int ret = -EINVAL;
5574
5575         switch (policy) {
5576         case SCHED_FIFO:
5577         case SCHED_RR:
5578                 ret = 1;
5579                 break;
5580         case SCHED_NORMAL:
5581         case SCHED_BATCH:
5582         case SCHED_IDLE:
5583                 ret = 0;
5584         }
5585         return ret;
5586 }
5587
5588 /**
5589  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5590  * @pid: pid of the process.
5591  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5592  *
5593  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5594  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5595  */
5596 asmlinkage
5597 long sys_sched_rr_get_interval(pid_t pid, struct timespec __user *interval)
5598 {
5599         struct task_struct *p;
5600         unsigned int time_slice;
5601         int retval;
5602         struct timespec t;
5603
5604         if (pid < 0)
5605                 return -EINVAL;
5606
5607         retval = -ESRCH;
5608         read_lock(&tasklist_lock);
5609         p = find_process_by_pid(pid);
5610         if (!p)
5611                 goto out_unlock;
5612
5613         retval = security_task_getscheduler(p);
5614         if (retval)
5615                 goto out_unlock;
5616
5617         /*
5618          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5619          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5620          */
5621         time_slice = 0;
5622         if (p->policy == SCHED_RR) {
5623                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5624         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5625                 struct sched_entity *se = &p->se;
5626                 unsigned long flags;
5627                 struct rq *rq;
5628
5629                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5630                 if (rq->cfs.load.weight)
5631                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5632                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5633         }
5634         read_unlock(&tasklist_lock);
5635         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5636         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5637         return retval;
5638
5639 out_unlock:
5640         read_unlock(&tasklist_lock);
5641         return retval;
5642 }
5643
5644 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5645
5646 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5647 {
5648         unsigned long free = 0;
5649         unsigned state;
5650
5651         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5652         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5653                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5654 #if BITS_PER_LONG == 32
5655         if (state == TASK_RUNNING)
5656                 printk(KERN_CONT " running  ");
5657         else
5658                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5659 #else
5660         if (state == TASK_RUNNING)
5661                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5662         else
5663                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5664 #endif
5665 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5666         {
5667                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5668                 while (!*n)
5669                         n++;
5670                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5671         }
5672 #endif
5673         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5674                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5675
5676         show_stack(p, NULL);
5677 }
5678
5679 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5680 {
5681         struct task_struct *g, *p;
5682
5683 #if BITS_PER_LONG == 32
5684         printk(KERN_INFO
5685                 "  task                PC stack   pid father\n");
5686 #else
5687         printk(KERN_INFO
5688                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5689 #endif
5690         read_lock(&tasklist_lock);
5691         do_each_thread(g, p) {
5692                 /*
5693                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5694                  * console might take alot of time:
5695                  */
5696                 touch_nmi_watchdog();
5697                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5698                         sched_show_task(p);
5699         } while_each_thread(g, p);
5700
5701         touch_all_softlockup_watchdogs();
5702
5703 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5704         sysrq_sched_debug_show();
5705 #endif
5706         read_unlock(&tasklist_lock);
5707         /*
5708          * Only show locks if all tasks are dumped:
5709          */
5710         if (state_filter == -1)
5711                 debug_show_all_locks();
5712 }
5713
5714 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5715 {
5716         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5717 }
5718
5719 /**
5720  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5721  * @idle: task in question
5722  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5723  *
5724  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
5725  * flag, to make booting more robust.
5726  */
5727 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
5728 {
5729         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
5730         unsigned long flags;
5731
5732         __sched_fork(idle);
5733         idle->se.exec_start = sched_clock();
5734
5735         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
5736         idle->cpus_allowed = cpumask_of_cpu(cpu);
5737         __set_task_cpu(idle, cpu);
5738
5739         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
5740         rq->curr = rq->idle = idle;
5741 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
5742         idle->oncpu = 1;
5743 #endif
5744         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
5745
5746         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
5747 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
5748         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
5749 #else
5750         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
5751 #endif
5752         /*
5753          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
5754          */
5755         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5756 }
5757
5758 /*
5759  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
5760  * indicates which cpus entered this state. This is used
5761  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
5762  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
5763  * always be CPU_MASK_NONE.
5764  */
5765 cpumask_t nohz_cpu_mask = CPU_MASK_NONE;
5766
5767 /*
5768  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
5769  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
5770  * to users decreases. But the relationship is not linear,
5771  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
5772  * number of CPUs.
5773  *
5774  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
5775  */
5776 static inline void sched_init_granularity(void)
5777 {
5778         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
5779         const unsigned long limit = 200000000;
5780
5781         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
5782         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
5783                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
5784
5785         sysctl_sched_latency *= factor;
5786         if (sysctl_sched_latency > limit)
5787                 sysctl_sched_latency = limit;
5788
5789         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
5790 }
5791
5792 #ifdef CONFIG_SMP
5793 /*
5794  * This is how migration works:
5795  *
5796  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
5797  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
5798  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
5799  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
5800  *    thread off the CPU)
5801  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
5802  *    task is still in the wrong runqueue.
5803  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
5804  *    it and puts it into the right queue.
5805  * 6) migration thread up()s the semaphore.
5806  * 7) we wake up and the migration is done.
5807  */
5808
5809 /*
5810  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
5811  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
5812  * is removed from the allowed bitmask.
5813  *
5814  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
5815  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
5816  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
5817  */
5818 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const cpumask_t *new_mask)
5819 {
5820         struct migration_req req;
5821         unsigned long flags;
5822         struct rq *rq;
5823         int ret = 0;
5824
5825         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5826         if (!cpus_intersects(*new_mask, cpu_online_map)) {
5827                 ret = -EINVAL;
5828                 goto out;
5829         }
5830
5831         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
5832                      !cpus_equal(p->cpus_allowed, *new_mask))) {
5833                 ret = -EINVAL;
5834                 goto out;
5835         }
5836
5837         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
5838                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
5839         else {
5840                 p->cpus_allowed = *new_mask;
5841                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpus_weight(*new_mask);
5842         }
5843
5844         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
5845         if (cpu_isset(task_cpu(p), *new_mask))
5846                 goto out;
5847
5848         if (migrate_task(p, any_online_cpu(*new_mask), &req)) {
5849                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
5850                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5851                 wake_up_process(rq->migration_thread);
5852                 wait_for_completion(&req.done);
5853                 tlb_migrate_finish(p->mm);
5854                 return 0;
5855         }
5856 out:
5857         task_rq_unlock(rq, &flags);
5858
5859         return ret;
5860 }
5861 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
5862
5863 /*
5864  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
5865  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
5866  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
5867  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
5868  *
5869  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
5870  * as the task is no longer on this CPU.
5871  *
5872  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
5873  */
5874 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5875 {
5876         struct rq *rq_dest, *rq_src;
5877         int ret = 0, on_rq;
5878
5879         if (unlikely(cpu_is_offline(dest_cpu)))
5880                 return ret;
5881
5882         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
5883         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
5884
5885         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
5886         /* Already moved. */
5887         if (task_cpu(p) != src_cpu)
5888                 goto done;
5889         /* Affinity changed (again). */
5890         if (!cpu_isset(dest_cpu, p->cpus_allowed))
5891                 goto fail;
5892
5893         on_rq = p->se.on_rq;
5894         if (on_rq)
5895                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
5896
5897         set_task_cpu(p, dest_cpu);
5898         if (on_rq) {
5899                 activate_task(rq_dest, p, 0);
5900                 check_preempt_curr(rq_dest, p);
5901         }
5902 done:
5903         ret = 1;
5904 fail:
5905         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
5906         return ret;
5907 }
5908
5909 /*
5910  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
5911  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
5912  * another runqueue.
5913  */
5914 static int migration_thread(void *data)
5915 {
5916         int cpu = (long)data;
5917         struct rq *rq;
5918
5919         rq = cpu_rq(cpu);
5920         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
5921
5922         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5923         while (!kthread_should_stop()) {
5924                 struct migration_req *req;
5925                 struct list_head *head;
5926
5927                 spin_lock_irq(&rq->lock);
5928
5929                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
5930                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5931                         goto wait_to_die;
5932                 }
5933
5934                 if (rq->active_balance) {
5935                         active_load_balance(rq, cpu);
5936                         rq->active_balance = 0;
5937                 }
5938
5939                 head = &rq->migration_queue;
5940
5941                 if (list_empty(head)) {
5942                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
5943                         schedule();
5944                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5945                         continue;
5946                 }
5947                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
5948                 list_del_init(head->next);
5949
5950                 spin_unlock(&rq->lock);
5951                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
5952                 local_irq_enable();
5953
5954                 complete(&req->done);
5955         }
5956         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5957         return 0;
5958
5959 wait_to_die:
5960         /* Wait for kthread_stop */
5961         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5962         while (!kthread_should_stop()) {
5963                 schedule();
5964                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
5965         }
5966         __set_current_state(TASK_RUNNING);
5967         return 0;
5968 }
5969
5970 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
5971
5972 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
5973 {
5974         int ret;
5975
5976         local_irq_disable();
5977         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
5978         local_irq_enable();
5979         return ret;
5980 }
5981
5982 /*
5983  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
5984  * NOTE: interrupts should be disabled by the caller
5985  */
5986 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
5987 {
5988         unsigned long flags;
5989         cpumask_t mask;
5990         struct rq *rq;
5991         int dest_cpu;
5992
5993         do {
5994                 /* On same node? */
5995                 mask = node_to_cpumask(cpu_to_node(dead_cpu));
5996                 cpus_and(mask, mask, p->cpus_allowed);
5997                 dest_cpu = any_online_cpu(mask);
5998
5999                 /* On any allowed CPU? */
6000                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids)
6001                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6002
6003                 /* No more Mr. Nice Guy. */
6004                 if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6005                         cpumask_t cpus_allowed;
6006
6007                         cpuset_cpus_allowed_locked(p, &cpus_allowed);
6008                         /*
6009                          * Try to stay on the same cpuset, where the
6010                          * current cpuset may be a subset of all cpus.
6011                          * The cpuset_cpus_allowed_locked() variant of
6012                          * cpuset_cpus_allowed() will not block. It must be
6013                          * called within calls to cpuset_lock/cpuset_unlock.
6014                          */
6015                         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6016                         p->cpus_allowed = cpus_allowed;
6017                         dest_cpu = any_online_cpu(p->cpus_allowed);
6018                         task_rq_unlock(rq, &flags);
6019
6020                         /*
6021                          * Don't tell them about moving exiting tasks or
6022                          * kernel threads (both mm NULL), since they never
6023                          * leave kernel.
6024                          */
6025                         if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6026                                 printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6027                                        "longer affine to cpu%d\n",
6028                                         task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6029                         }
6030                 }
6031         } while (!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu));
6032 }
6033
6034 /*
6035  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6036  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6037  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6038  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6039  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6040  */
6041 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6042 {
6043         struct rq *rq_dest = cpu_rq(any_online_cpu(*CPU_MASK_ALL_PTR));
6044         unsigned long flags;
6045
6046         local_irq_save(flags);
6047         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6048         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6049         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6050         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6051         local_irq_restore(flags);
6052 }
6053
6054 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6055 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6056 {
6057         struct task_struct *p, *t;
6058
6059         read_lock(&tasklist_lock);
6060
6061         do_each_thread(t, p) {
6062                 if (p == current)
6063                         continue;
6064
6065                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6066                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6067         } while_each_thread(t, p);
6068
6069         read_unlock(&tasklist_lock);
6070 }
6071
6072 /*
6073  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6074  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6075  * Used by CPU offline code.
6076  */
6077 void sched_idle_next(void)
6078 {
6079         int this_cpu = smp_processor_id();
6080         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6081         struct task_struct *p = rq->idle;
6082         unsigned long flags;
6083
6084         /* cpu has to be offline */
6085         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6086
6087         /*
6088          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6089          * and interrupts disabled on the current cpu.
6090          */
6091         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6092
6093         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6094
6095         update_rq_clock(rq);
6096         activate_task(rq, p, 0);
6097
6098         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6099 }
6100
6101 /*
6102  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6103  * offline.
6104  */
6105 void idle_task_exit(void)
6106 {
6107         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6108
6109         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6110
6111         if (mm != &init_mm)
6112                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6113         mmdrop(mm);
6114 }
6115
6116 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6117 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6118 {
6119         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6120
6121         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6122         BUG_ON(!p->exit_state);
6123
6124         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6125         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6126
6127         get_task_struct(p);
6128
6129         /*
6130          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6131          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6132          * fine.
6133          */
6134         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6135         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6136         spin_lock_irq(&rq->lock);
6137
6138         put_task_struct(p);
6139 }
6140
6141 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6142 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6143 {
6144         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6145         struct task_struct *next;
6146
6147         for ( ; ; ) {
6148                 if (!rq->nr_running)
6149                         break;
6150                 update_rq_clock(rq);
6151                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6152                 if (!next)
6153                         break;
6154                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6155                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6156
6157         }
6158 }
6159 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6160
6161 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6162
6163 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6164         {
6165                 .procname       = "sched_domain",
6166                 .mode           = 0555,
6167         },
6168         {0, },
6169 };
6170
6171 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6172         {
6173                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6174                 .procname       = "kernel",
6175                 .mode           = 0555,
6176                 .child          = sd_ctl_dir,
6177         },
6178         {0, },
6179 };
6180
6181 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6182 {
6183         struct ctl_table *entry =
6184                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6185
6186         return entry;
6187 }
6188
6189 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6190 {
6191         struct ctl_table *entry;
6192
6193         /*
6194          * In the intermediate directories, both the child directory and
6195          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6196          * will always be set. In the lowest directory the names are
6197          * static strings and all have proc handlers.
6198          */
6199         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6200                 if (entry->child)
6201                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6202                 if (entry->proc_handler == NULL)
6203                         kfree(entry->procname);
6204         }
6205
6206         kfree(*tablep);
6207         *tablep = NULL;
6208 }
6209
6210 static void
6211 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6212                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6213                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6214 {
6215         entry->procname = procname;
6216         entry->data = data;
6217         entry->maxlen = maxlen;
6218         entry->mode = mode;
6219         entry->proc_handler = proc_handler;
6220 }
6221
6222 static struct ctl_table *
6223 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6224 {
6225         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(12);
6226
6227         if (table == NULL)
6228                 return NULL;
6229
6230         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6231                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6232         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6233                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6234         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6235                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6236         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6237                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6238         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6239                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6240         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6241                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6242         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6243                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6244         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6245                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6246         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6247                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6248         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6249                 &sd->cache_nice_tries,
6250                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6251         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6252                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6253         /* &table[11] is terminator */
6254
6255         return table;
6256 }
6257
6258 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6259 {
6260         struct ctl_table *entry, *table;
6261         struct sched_domain *sd;
6262         int domain_num = 0, i;
6263         char buf[32];
6264
6265         for_each_domain(cpu, sd)
6266                 domain_num++;
6267         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6268         if (table == NULL)
6269                 return NULL;
6270
6271         i = 0;
6272         for_each_domain(cpu, sd) {
6273                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6274                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6275                 entry->mode = 0555;
6276                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6277                 entry++;
6278                 i++;
6279         }
6280         return table;
6281 }
6282
6283 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6284 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6285 {
6286         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6287         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6288         char buf[32];
6289
6290         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6291         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6292
6293         if (entry == NULL)
6294                 return;
6295
6296         for_each_online_cpu(i) {
6297                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6298                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6299                 entry->mode = 0555;
6300                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6301                 entry++;
6302         }
6303
6304         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6305         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6306 }
6307
6308 /* may be called multiple times per register */
6309 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6310 {
6311         if (sd_sysctl_header)
6312                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6313         sd_sysctl_header = NULL;
6314         if (sd_ctl_dir[0].child)
6315                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6316 }
6317 #else
6318 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6319 {
6320 }
6321 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6322 {
6323 }
6324 #endif
6325
6326 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6327 {
6328         if (!rq->online) {
6329                 const struct sched_class *class;
6330
6331                 cpu_set(rq->cpu, rq->rd->online);
6332                 rq->online = 1;
6333
6334                 for_each_class(class) {
6335                         if (class->rq_online)
6336                                 class->rq_online(rq);
6337                 }
6338         }
6339 }
6340
6341 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6342 {
6343         if (rq->online) {
6344                 const struct sched_class *class;
6345
6346                 for_each_class(class) {
6347                         if (class->rq_offline)
6348                                 class->rq_offline(rq);
6349                 }
6350
6351                 cpu_clear(rq->cpu, rq->rd->online);
6352                 rq->online = 0;
6353         }
6354 }
6355
6356 /*
6357  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6358  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6359  */
6360 static int __cpuinit
6361 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6362 {
6363         struct task_struct *p;
6364         int cpu = (long)hcpu;
6365         unsigned long flags;
6366         struct rq *rq;
6367
6368         switch (action) {
6369
6370         case CPU_UP_PREPARE:
6371         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6372                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6373                 if (IS_ERR(p))
6374                         return NOTIFY_BAD;
6375                 kthread_bind(p, cpu);
6376                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6377                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6378                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6379                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6380                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6381                 break;
6382
6383         case CPU_ONLINE:
6384         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6385                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6386                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6387
6388                 /* Update our root-domain */
6389                 rq = cpu_rq(cpu);
6390                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6391                 if (rq->rd) {
6392                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6393
6394                         set_rq_online(rq);
6395                 }
6396                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6397                 break;
6398
6399 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6400         case CPU_UP_CANCELED:
6401         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6402                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6403                         break;
6404                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6405                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6406                              any_online_cpu(cpu_online_map));
6407                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6408                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6409                 break;
6410
6411         case CPU_DEAD:
6412         case CPU_DEAD_FROZEN:
6413                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6414                 migrate_live_tasks(cpu);
6415                 rq = cpu_rq(cpu);
6416                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6417                 rq->migration_thread = NULL;
6418                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6419                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6420                 update_rq_clock(rq);
6421                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6422                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6423                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6424                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6425                 migrate_dead_tasks(cpu);
6426                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6427                 cpuset_unlock();
6428                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6429                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6430
6431                 /*
6432                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6433                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6434                  * the requestors.
6435                  */
6436                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6437                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6438                         struct migration_req *req;
6439
6440                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6441                                          struct migration_req, list);
6442                         list_del_init(&req->list);
6443                         complete(&req->done);
6444                 }
6445                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6446                 break;
6447
6448         case CPU_DYING:
6449         case CPU_DYING_FROZEN:
6450                 /* Update our root-domain */
6451                 rq = cpu_rq(cpu);
6452                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6453                 if (rq->rd) {
6454                         BUG_ON(!cpu_isset(cpu, rq->rd->span));
6455                         set_rq_offline(rq);
6456                 }
6457                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6458                 break;
6459 #endif
6460         }
6461         return NOTIFY_OK;
6462 }
6463
6464 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6465  * happens before everything else.
6466  */
6467 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6468         .notifier_call = migration_call,
6469         .priority = 10
6470 };
6471
6472 void __init migration_init(void)
6473 {
6474         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6475         int err;
6476
6477         /* Start one for the boot CPU: */
6478         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6479         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6480         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6481         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6482 }
6483 #endif
6484
6485 #ifdef CONFIG_SMP
6486
6487 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6488
6489 static inline const char *sd_level_to_string(enum sched_domain_level lvl)
6490 {
6491         switch (lvl) {
6492         case SD_LV_NONE:
6493                         return "NONE";
6494         case SD_LV_SIBLING:
6495                         return "SIBLING";
6496         case SD_LV_MC:
6497                         return "MC";
6498         case SD_LV_CPU:
6499                         return "CPU";
6500         case SD_LV_NODE:
6501                         return "NODE";
6502         case SD_LV_ALLNODES:
6503                         return "ALLNODES";
6504         case SD_LV_MAX:
6505                         return "MAX";
6506
6507         }
6508         return "MAX";
6509 }
6510
6511 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6512                                   cpumask_t *groupmask)
6513 {
6514         struct sched_group *group = sd->groups;
6515         char str[256];
6516
6517         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sd->span);
6518         cpus_clear(*groupmask);
6519
6520         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6521
6522         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6523                 printk("does not load-balance\n");
6524                 if (sd->parent)
6525                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6526                                         " has parent");
6527                 return -1;
6528         }
6529
6530         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n",
6531                 str, sd_level_to_string(sd->level));
6532
6533         if (!cpu_isset(cpu, sd->span)) {
6534                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6535                                 "CPU%d\n", cpu);
6536         }
6537         if (!cpu_isset(cpu, group->cpumask)) {
6538                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6539                                 " CPU%d\n", cpu);
6540         }
6541
6542         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6543         do {
6544                 if (!group) {
6545                         printk("\n");
6546                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6547                         break;
6548                 }
6549
6550                 if (!group->__cpu_power) {
6551                         printk(KERN_CONT "\n");
6552                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6553                                         "set\n");
6554                         break;
6555                 }
6556
6557                 if (!cpus_weight(group->cpumask)) {
6558                         printk(KERN_CONT "\n");
6559                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6560                         break;
6561                 }
6562
6563                 if (cpus_intersects(*groupmask, group->cpumask)) {
6564                         printk(KERN_CONT "\n");
6565                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6566                         break;
6567                 }
6568
6569                 cpus_or(*groupmask, *groupmask, group->cpumask);
6570
6571                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), group->cpumask);
6572                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6573
6574                 group = group->next;
6575         } while (group != sd->groups);
6576         printk(KERN_CONT "\n");
6577
6578         if (!cpus_equal(sd->span, *groupmask))
6579                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6580
6581         if (sd->parent && !cpus_subset(*groupmask, sd->parent->span))
6582                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6583                         "of domain->span\n");
6584         return 0;
6585 }
6586
6587 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6588 {
6589         cpumask_t *groupmask;
6590         int level = 0;
6591
6592         if (!sd) {
6593                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6594                 return;
6595         }
6596
6597         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6598
6599         groupmask = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
6600         if (!groupmask) {
6601                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6602                 return;
6603         }
6604
6605         for (;;) {
6606                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6607                         break;
6608                 level++;
6609                 sd = sd->parent;
6610                 if (!sd)
6611                         break;
6612         }
6613         kfree(groupmask);
6614 }
6615 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6616 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6617 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6618
6619 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6620 {
6621         if (cpus_weight(sd->span) == 1)
6622                 return 1;
6623
6624         /* Following flags need at least 2 groups */
6625         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6626                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6627                          SD_BALANCE_FORK |
6628                          SD_BALANCE_EXEC |
6629                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6630                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6631                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6632                         return 0;
6633         }
6634
6635         /* Following flags don't use groups */
6636         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6637                          SD_WAKE_AFFINE |
6638                          SD_WAKE_BALANCE))
6639                 return 0;
6640
6641         return 1;
6642 }
6643
6644 static int
6645 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6646 {
6647         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6648
6649         if (sd_degenerate(parent))
6650                 return 1;
6651
6652         if (!cpus_equal(sd->span, parent->span))
6653                 return 0;
6654
6655         /* Does parent contain flags not in child? */
6656         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6657         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6658                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6659         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6660         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6661                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6662                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6663                                 SD_BALANCE_FORK |
6664                                 SD_BALANCE_EXEC |
6665                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6666                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6667         }
6668         if (~cflags & pflags)
6669                 return 0;
6670
6671         return 1;
6672 }
6673
6674 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6675 {
6676         unsigned long flags;
6677
6678         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6679
6680         if (rq->rd) {
6681                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6682
6683                 if (cpu_isset(rq->cpu, old_rd->online))
6684                         set_rq_offline(rq);
6685
6686                 cpu_clear(rq->cpu, old_rd->span);
6687
6688                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6689                         kfree(old_rd);
6690         }
6691
6692         atomic_inc(&rd->refcount);
6693         rq->rd = rd;
6694
6695         cpu_set(rq->cpu, rd->span);
6696         if (cpu_isset(rq->cpu, cpu_online_map))
6697                 set_rq_online(rq);
6698
6699         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6700 }
6701
6702 static void init_rootdomain(struct root_domain *rd)
6703 {
6704         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6705
6706         cpus_clear(rd->span);
6707         cpus_clear(rd->online);
6708
6709         cpupri_init(&rd->cpupri);
6710 }
6711
6712 static void init_defrootdomain(void)
6713 {
6714         init_rootdomain(&def_root_domain);
6715         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
6716 }
6717
6718 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
6719 {
6720         struct root_domain *rd;
6721
6722         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
6723         if (!rd)
6724                 return NULL;
6725
6726         init_rootdomain(rd);
6727
6728         return rd;
6729 }
6730
6731 /*
6732  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
6733  * hold the hotplug lock.
6734  */
6735 static void
6736 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
6737 {
6738         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6739         struct sched_domain *tmp;
6740
6741         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
6742         for (tmp = sd; tmp; tmp = tmp->parent) {
6743                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
6744                 if (!parent)
6745                         break;
6746                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
6747                         tmp->parent = parent->parent;
6748                         if (parent->parent)
6749                                 parent->parent->child = tmp;
6750                 }
6751         }
6752
6753         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
6754                 sd = sd->parent;
6755                 if (sd)
6756                         sd->child = NULL;
6757         }
6758
6759         sched_domain_debug(sd, cpu);
6760
6761         rq_attach_root(rq, rd);
6762         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
6763 }
6764
6765 /* cpus with isolated domains */
6766 static cpumask_t cpu_isolated_map = CPU_MASK_NONE;
6767
6768 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
6769 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
6770 {
6771         int ints[NR_CPUS], i;
6772
6773         str = get_options(str, ARRAY_SIZE(ints), ints);
6774         cpus_clear(cpu_isolated_map);
6775         for (i = 1; i <= ints[0]; i++)
6776                 if (ints[i] < NR_CPUS)
6777                         cpu_set(ints[i], cpu_isolated_map);
6778         return 1;
6779 }
6780
6781 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
6782
6783 /*
6784  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
6785  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
6786  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < NR_CPUS
6787  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a cpumask_t).
6788  *
6789  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
6790  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
6791  * and ->cpu_power to 0.
6792  */
6793 static void
6794 init_sched_build_groups(const cpumask_t *span, const cpumask_t *cpu_map,
6795                         int (*group_fn)(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6796                                         struct sched_group **sg,
6797                                         cpumask_t *tmpmask),
6798                         cpumask_t *covered, cpumask_t *tmpmask)
6799 {
6800         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
6801         int i;
6802
6803         cpus_clear(*covered);
6804
6805         for_each_cpu_mask(i, *span) {
6806                 struct sched_group *sg;
6807                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
6808                 int j;
6809
6810                 if (cpu_isset(i, *covered))
6811                         continue;
6812
6813                 cpus_clear(sg->cpumask);
6814                 sg->__cpu_power = 0;
6815
6816                 for_each_cpu_mask(j, *span) {
6817                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
6818                                 continue;
6819
6820                         cpu_set(j, *covered);
6821                         cpu_set(j, sg->cpumask);
6822                 }
6823                 if (!first)
6824                         first = sg;
6825                 if (last)
6826                         last->next = sg;
6827                 last = sg;
6828         }
6829         last->next = first;
6830 }
6831
6832 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
6833
6834 #ifdef CONFIG_NUMA
6835
6836 /**
6837  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
6838  * @node: node whose sched_domain we're building
6839  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
6840  *
6841  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
6842  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
6843  *
6844  * Should use nodemask_t.
6845  */
6846 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
6847 {
6848         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
6849
6850         min_val = INT_MAX;
6851
6852         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
6853                 /* Start at @node */
6854                 n = (node + i) % nr_node_ids;
6855
6856                 if (!nr_cpus_node(n))
6857                         continue;
6858
6859                 /* Skip already used nodes */
6860                 if (node_isset(n, *used_nodes))
6861                         continue;
6862
6863                 /* Simple min distance search */
6864                 val = node_distance(node, n);
6865
6866                 if (val < min_val) {
6867                         min_val = val;
6868                         best_node = n;
6869                 }
6870         }
6871
6872         node_set(best_node, *used_nodes);
6873         return best_node;
6874 }
6875
6876 /**
6877  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
6878  * @node: node whose cpumask we're constructing
6879  * @span: resulting cpumask
6880  *
6881  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
6882  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
6883  * out optimally.
6884  */
6885 static void sched_domain_node_span(int node, cpumask_t *span)
6886 {
6887         nodemask_t used_nodes;
6888         node_to_cpumask_ptr(nodemask, node);
6889         int i;
6890
6891         cpus_clear(*span);
6892         nodes_clear(used_nodes);
6893
6894         cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6895         node_set(node, used_nodes);
6896
6897         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
6898                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
6899
6900                 node_to_cpumask_ptr_next(nodemask, next_node);
6901                 cpus_or(*span, *span, *nodemask);
6902         }
6903 }
6904 #endif /* CONFIG_NUMA */
6905
6906 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
6907
6908 /*
6909  * SMT sched-domains:
6910  */
6911 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
6912 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, cpu_domains);
6913 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_cpus);
6914
6915 static int
6916 cpu_to_cpu_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6917                  cpumask_t *unused)
6918 {
6919         if (sg)
6920                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu);
6921         return cpu;
6922 }
6923 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
6924
6925 /*
6926  * multi-core sched-domains:
6927  */
6928 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6929 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, core_domains);
6930 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_core);
6931 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
6932
6933 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6934 static int
6935 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6936                   cpumask_t *mask)
6937 {
6938         int group;
6939
6940         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6941         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6942         group = first_cpu(*mask);
6943         if (sg)
6944                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group);
6945         return group;
6946 }
6947 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
6948 static int
6949 cpu_to_core_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6950                   cpumask_t *unused)
6951 {
6952         if (sg)
6953                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu);
6954         return cpu;
6955 }
6956 #endif
6957
6958 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, phys_domains);
6959 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_phys);
6960
6961 static int
6962 cpu_to_phys_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map, struct sched_group **sg,
6963                   cpumask_t *mask)
6964 {
6965         int group;
6966 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
6967         *mask = cpu_coregroup_map(cpu);
6968         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6969         group = first_cpu(*mask);
6970 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
6971         *mask = per_cpu(cpu_sibling_map, cpu);
6972         cpus_and(*mask, *mask, *cpu_map);
6973         group = first_cpu(*mask);
6974 #else
6975         group = cpu;
6976 #endif
6977         if (sg)
6978                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group);
6979         return group;
6980 }
6981
6982 #ifdef CONFIG_NUMA
6983 /*
6984  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
6985  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
6986  * gets dynamically allocated.
6987  */
6988 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, node_domains);
6989 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
6990
6991 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_domain, allnodes_domains);
6992 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_group, sched_group_allnodes);
6993
6994 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const cpumask_t *cpu_map,
6995                                  struct sched_group **sg, cpumask_t *nodemask)
6996 {
6997         int group;
6998
6999         *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(cpu));
7000         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7001         group = first_cpu(*nodemask);
7002
7003         if (sg)
7004                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group);
7005         return group;
7006 }
7007
7008 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7009 {
7010         struct sched_group *sg = group_head;
7011         int j;
7012
7013         if (!sg)
7014                 return;
7015         do {
7016                 for_each_cpu_mask(j, sg->cpumask) {
7017                         struct sched_domain *sd;
7018
7019                         sd = &per_cpu(phys_domains, j);
7020                         if (j != first_cpu(sd->groups->cpumask)) {
7021                                 /*
7022                                  * Only add "power" once for each
7023                                  * physical package.
7024                                  */
7025                                 continue;
7026                         }
7027
7028                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7029                 }
7030                 sg = sg->next;
7031         } while (sg != group_head);
7032 }
7033 #endif /* CONFIG_NUMA */
7034
7035 #ifdef CONFIG_NUMA
7036 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7037 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7038 {
7039         int cpu, i;
7040
7041         for_each_cpu_mask(cpu, *cpu_map) {
7042                 struct sched_group **sched_group_nodes
7043                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7044
7045                 if (!sched_group_nodes)
7046                         continue;
7047
7048                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7049                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7050
7051                         *nodemask = node_to_cpumask(i);
7052                         cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7053                         if (cpus_empty(*nodemask))
7054                                 continue;
7055
7056                         if (sg == NULL)
7057                                 continue;
7058                         sg = sg->next;
7059 next_sg:
7060                         oldsg = sg;
7061                         sg = sg->next;
7062                         kfree(oldsg);
7063                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7064                                 goto next_sg;
7065                 }
7066                 kfree(sched_group_nodes);
7067                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7068         }
7069 }
7070 #else /* !CONFIG_NUMA */
7071 static void free_sched_groups(const cpumask_t *cpu_map, cpumask_t *nodemask)
7072 {
7073 }
7074 #endif /* CONFIG_NUMA */
7075
7076 /*
7077  * Initialize sched groups cpu_power.
7078  *
7079  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7080  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7081  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7082  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7083  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7084  * less cpu_power.
7085  *
7086  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7087  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7088  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7089  */
7090 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7091 {
7092         struct sched_domain *child;
7093         struct sched_group *group;
7094
7095         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7096
7097         if (cpu != first_cpu(sd->groups->cpumask))
7098                 return;
7099
7100         child = sd->child;
7101
7102         sd->groups->__cpu_power = 0;
7103
7104         /*
7105          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7106          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7107          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7108          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7109          * same sched domain.
7110          */
7111         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7112                        (child->flags &
7113                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7114                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7115                 return;
7116         }
7117
7118         /*
7119          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7120          */
7121         group = child->groups;
7122         do {
7123                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7124                 group = group->next;
7125         } while (group != child->groups);
7126 }
7127
7128 /*
7129  * Initializers for schedule domains
7130  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7131  */
7132
7133 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7134 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7135 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7136 {                                                               \
7137         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7138         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7139         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7140 }
7141
7142 SD_INIT_FUNC(CPU)
7143 #ifdef CONFIG_NUMA
7144  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7145  SD_INIT_FUNC(NODE)
7146 #endif
7147 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7148  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7149 #endif
7150 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7151  SD_INIT_FUNC(MC)
7152 #endif
7153
7154 /*
7155  * To minimize stack usage kmalloc room for cpumasks and share the
7156  * space as the usage in build_sched_domains() dictates.  Used only
7157  * if the amount of space is significant.
7158  */
7159 struct allmasks {
7160         cpumask_t tmpmask;                      /* make this one first */
7161         union {
7162                 cpumask_t nodemask;
7163                 cpumask_t this_sibling_map;
7164                 cpumask_t this_core_map;
7165         };
7166         cpumask_t send_covered;
7167
7168 #ifdef CONFIG_NUMA
7169         cpumask_t domainspan;
7170         cpumask_t covered;
7171         cpumask_t notcovered;
7172 #endif
7173 };
7174
7175 #if     NR_CPUS > 128
7176 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             1
7177 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)           kfree(v)
7178 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks *v
7179 #else
7180 #define SCHED_CPUMASK_ALLOC             0
7181 #define SCHED_CPUMASK_FREE(v)
7182 #define SCHED_CPUMASK_DECLARE(v)        struct allmasks _v, *v = &_v
7183 #endif
7184
7185 #define SCHED_CPUMASK_VAR(v, a)         cpumask_t *v = (cpumask_t *) \
7186                         ((unsigned long)(a) + offsetof(struct allmasks, v))
7187
7188 static int default_relax_domain_level = -1;
7189
7190 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7191 {
7192         unsigned long val;
7193
7194         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7195         if (val < SD_LV_MAX)
7196                 default_relax_domain_level = val;
7197
7198         return 1;
7199 }
7200 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7201
7202 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7203                                  struct sched_domain_attr *attr)
7204 {
7205         int request;
7206
7207         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7208                 if (default_relax_domain_level < 0)
7209                         return;
7210                 else
7211                         request = default_relax_domain_level;
7212         } else
7213                 request = attr->relax_domain_level;
7214         if (request < sd->level) {
7215                 /* turn off idle balance on this domain */
7216                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7217         } else {
7218                 /* turn on idle balance on this domain */
7219                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7220         }
7221 }
7222
7223 /*
7224  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7225  * to the individual cpus
7226  */
7227 static int __build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7228                                  struct sched_domain_attr *attr)
7229 {
7230         int i;
7231         struct root_domain *rd;
7232         SCHED_CPUMASK_DECLARE(allmasks);
7233         cpumask_t *tmpmask;
7234 #ifdef CONFIG_NUMA
7235         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7236         int sd_allnodes = 0;
7237
7238         /*
7239          * Allocate the per-node list of sched groups
7240          */
7241         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7242                                     GFP_KERNEL);
7243         if (!sched_group_nodes) {
7244                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7245                 return -ENOMEM;
7246         }
7247 #endif
7248
7249         rd = alloc_rootdomain();
7250         if (!rd) {
7251                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7252 #ifdef CONFIG_NUMA
7253                 kfree(sched_group_nodes);
7254 #endif
7255                 return -ENOMEM;
7256         }
7257
7258 #if SCHED_CPUMASK_ALLOC
7259         /* get space for all scratch cpumask variables */
7260         allmasks = kmalloc(sizeof(*allmasks), GFP_KERNEL);
7261         if (!allmasks) {
7262                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc cpumask array\n");
7263                 kfree(rd);
7264 #ifdef CONFIG_NUMA
7265                 kfree(sched_group_nodes);
7266 #endif
7267                 return -ENOMEM;
7268         }
7269 #endif
7270         tmpmask = (cpumask_t *)allmasks;
7271
7272
7273 #ifdef CONFIG_NUMA
7274         sched_group_nodes_bycpu[first_cpu(*cpu_map)] = sched_group_nodes;
7275 #endif
7276
7277         /*
7278          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7279          */
7280         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7281                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7282                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7283
7284                 *nodemask = node_to_cpumask(cpu_to_node(i));
7285                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7286
7287 #ifdef CONFIG_NUMA
7288                 if (cpus_weight(*cpu_map) >
7289                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpus_weight(*nodemask)) {
7290                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i);
7291                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7292                         set_domain_attribute(sd, attr);
7293                         sd->span = *cpu_map;
7294                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7295                         p = sd;
7296                         sd_allnodes = 1;
7297                 } else
7298                         p = NULL;
7299
7300                 sd = &per_cpu(node_domains, i);
7301                 SD_INIT(sd, NODE);
7302                 set_domain_attribute(sd, attr);
7303                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), &sd->span);
7304                 sd->parent = p;
7305                 if (p)
7306                         p->child = sd;
7307                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7308 #endif
7309
7310                 p = sd;
7311                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7312                 SD_INIT(sd, CPU);
7313                 set_domain_attribute(sd, attr);
7314                 sd->span = *nodemask;
7315                 sd->parent = p;
7316                 if (p)
7317                         p->child = sd;
7318                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7319
7320 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7321                 p = sd;
7322                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7323                 SD_INIT(sd, MC);
7324                 set_domain_attribute(sd, attr);
7325                 sd->span = cpu_coregroup_map(i);
7326                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7327                 sd->parent = p;
7328                 p->child = sd;
7329                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7330 #endif
7331
7332 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7333                 p = sd;
7334                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7335                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7336                 set_domain_attribute(sd, attr);
7337                 sd->span = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7338                 cpus_and(sd->span, sd->span, *cpu_map);
7339                 sd->parent = p;
7340                 p->child = sd;
7341                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7342 #endif
7343         }
7344
7345 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7346         /* Set up CPU (sibling) groups */
7347         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7348                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_sibling_map, allmasks);
7349                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7350
7351                 *this_sibling_map = per_cpu(cpu_sibling_map, i);
7352                 cpus_and(*this_sibling_map, *this_sibling_map, *cpu_map);
7353                 if (i != first_cpu(*this_sibling_map))
7354                         continue;
7355
7356                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7357                                         &cpu_to_cpu_group,
7358                                         send_covered, tmpmask);
7359         }
7360 #endif
7361
7362 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7363         /* Set up multi-core groups */
7364         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7365                 SCHED_CPUMASK_VAR(this_core_map, allmasks);
7366                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7367
7368                 *this_core_map = cpu_coregroup_map(i);
7369                 cpus_and(*this_core_map, *this_core_map, *cpu_map);
7370                 if (i != first_cpu(*this_core_map))
7371                         continue;
7372
7373                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7374                                         &cpu_to_core_group,
7375                                         send_covered, tmpmask);
7376         }
7377 #endif
7378
7379         /* Set up physical groups */
7380         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7381                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7382                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7383
7384                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7385                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7386                 if (cpus_empty(*nodemask))
7387                         continue;
7388
7389                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7390                                         &cpu_to_phys_group,
7391                                         send_covered, tmpmask);
7392         }
7393
7394 #ifdef CONFIG_NUMA
7395         /* Set up node groups */
7396         if (sd_allnodes) {
7397                 SCHED_CPUMASK_VAR(send_covered, allmasks);
7398
7399                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7400                                         &cpu_to_allnodes_group,
7401                                         send_covered, tmpmask);
7402         }
7403
7404         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7405                 /* Set up node groups */
7406                 struct sched_group *sg, *prev;
7407                 SCHED_CPUMASK_VAR(nodemask, allmasks);
7408                 SCHED_CPUMASK_VAR(domainspan, allmasks);
7409                 SCHED_CPUMASK_VAR(covered, allmasks);
7410                 int j;
7411
7412                 *nodemask = node_to_cpumask(i);
7413                 cpus_clear(*covered);
7414
7415                 cpus_and(*nodemask, *nodemask, *cpu_map);
7416                 if (cpus_empty(*nodemask)) {
7417                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7418                         continue;
7419                 }
7420
7421                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7422                 cpus_and(*domainspan, *domainspan, *cpu_map);
7423
7424                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group), GFP_KERNEL, i);
7425                 if (!sg) {
7426                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7427                                 "node %d\n", i);
7428                         goto error;
7429                 }
7430                 sched_group_nodes[i] = sg;
7431                 for_each_cpu_mask(j, *nodemask) {
7432                         struct sched_domain *sd;
7433
7434                         sd = &per_cpu(node_domains, j);
7435                         sd->groups = sg;
7436                 }
7437                 sg->__cpu_power = 0;
7438                 sg->cpumask = *nodemask;
7439                 sg->next = sg;
7440                 cpus_or(*covered, *covered, *nodemask);
7441                 prev = sg;
7442
7443                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7444                         SCHED_CPUMASK_VAR(notcovered, allmasks);
7445                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7446                         node_to_cpumask_ptr(pnodemask, n);
7447
7448                         cpus_complement(*notcovered, *covered);
7449                         cpus_and(*tmpmask, *notcovered, *cpu_map);
7450                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *domainspan);
7451                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7452                                 break;
7453
7454                         cpus_and(*tmpmask, *tmpmask, *pnodemask);
7455                         if (cpus_empty(*tmpmask))
7456                                 continue;
7457
7458                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group),
7459                                           GFP_KERNEL, i);
7460                         if (!sg) {
7461                                 printk(KERN_WARNING
7462                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7463                                 goto error;
7464                         }
7465                         sg->__cpu_power = 0;
7466                         sg->cpumask = *tmpmask;
7467                         sg->next = prev->next;
7468                         cpus_or(*covered, *covered, *tmpmask);
7469                         prev->next = sg;
7470                         prev = sg;
7471                 }
7472         }
7473 #endif
7474
7475         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7476 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7477         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7478                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7479
7480                 init_sched_groups_power(i, sd);
7481         }
7482 #endif
7483 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7484         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7485                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i);
7486
7487                 init_sched_groups_power(i, sd);
7488         }
7489 #endif
7490
7491         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7492                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7493
7494                 init_sched_groups_power(i, sd);
7495         }
7496
7497 #ifdef CONFIG_NUMA
7498         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7499                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7500
7501         if (sd_allnodes) {
7502                 struct sched_group *sg;
7503
7504                 cpu_to_allnodes_group(first_cpu(*cpu_map), cpu_map, &sg,
7505                                                                 tmpmask);
7506                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7507         }
7508 #endif
7509
7510         /* Attach the domains */
7511         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map) {
7512                 struct sched_domain *sd;
7513 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7514                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i);
7515 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7516                 sd = &per_cpu(core_domains, i);
7517 #else
7518                 sd = &per_cpu(phys_domains, i);
7519 #endif
7520                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7521         }
7522
7523         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7524         return 0;
7525
7526 #ifdef CONFIG_NUMA
7527 error:
7528         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7529         SCHED_CPUMASK_FREE((void *)allmasks);
7530         return -ENOMEM;
7531 #endif
7532 }
7533
7534 static int build_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7535 {
7536         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7537 }
7538
7539 static cpumask_t *doms_cur;     /* current sched domains */
7540 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7541 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7542                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7543
7544 /*
7545  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7546  * cpumask_t) fails, then fallback to a single sched domain,
7547  * as determined by the single cpumask_t fallback_doms.
7548  */
7549 static cpumask_t fallback_doms;
7550
7551 void __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7552 {
7553 }
7554
7555 /*
7556  * Free current domain masks.
7557  * Called after all cpus are attached to NULL domain.
7558  */
7559 static void free_sched_domains(void)
7560 {
7561         ndoms_cur = 0;
7562         if (doms_cur != &fallback_doms)
7563                 kfree(doms_cur);
7564         doms_cur = &fallback_doms;
7565 }
7566
7567 /*
7568  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7569  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7570  * exclude other special cases in the future.
7571  */
7572 static int arch_init_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7573 {
7574         int err;
7575
7576         arch_update_cpu_topology();
7577         ndoms_cur = 1;
7578         doms_cur = kmalloc(sizeof(cpumask_t), GFP_KERNEL);
7579         if (!doms_cur)
7580                 doms_cur = &fallback_doms;
7581         cpus_andnot(*doms_cur, *cpu_map, cpu_isolated_map);
7582         dattr_cur = NULL;
7583         err = build_sched_domains(doms_cur);
7584         register_sched_domain_sysctl();
7585
7586         return err;
7587 }
7588
7589 static void arch_destroy_sched_domains(const cpumask_t *cpu_map,
7590                                        cpumask_t *tmpmask)
7591 {
7592         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7593 }
7594
7595 /*
7596  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7597  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7598  */
7599 static void detach_destroy_domains(const cpumask_t *cpu_map)
7600 {
7601         cpumask_t tmpmask;
7602         int i;
7603
7604         unregister_sched_domain_sysctl();
7605
7606         for_each_cpu_mask(i, *cpu_map)
7607                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7608         synchronize_sched();
7609         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, &tmpmask);
7610 }
7611
7612 /* handle null as "default" */
7613 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7614                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7615 {
7616         struct sched_domain_attr tmp;
7617
7618         /* fast path */
7619         if (!new && !cur)
7620                 return 1;
7621
7622         tmp = SD_ATTR_INIT;
7623         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7624                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7625                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7626 }
7627
7628 /*
7629  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7630  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7631  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7632  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7633  *
7634  * 'doms_new' is an array of cpumask_t's of length 'ndoms_new'.
7635  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7636  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7637  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7638  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7639  * it as it is.
7640  *
7641  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7642  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7643  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL,
7644  * and partition_sched_domains() will fallback to the single partition
7645  * 'fallback_doms'.
7646  *
7647  * Call with hotplug lock held
7648  */
7649 void partition_sched_domains(int ndoms_new, cpumask_t *doms_new,
7650                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7651 {
7652         int i, j;
7653
7654         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7655
7656         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7657         unregister_sched_domain_sysctl();
7658
7659         if (doms_new == NULL) {
7660                 ndoms_new = 1;
7661                 doms_new = &fallback_doms;
7662                 cpus_andnot(doms_new[0], cpu_online_map, cpu_isolated_map);
7663                 dattr_new = NULL;
7664         }
7665
7666         /* Destroy deleted domains */
7667         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7668                 for (j = 0; j < ndoms_new; j++) {
7669                         if (cpus_equal(doms_cur[i], doms_new[j])
7670                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7671                                 goto match1;
7672                 }
7673                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7674                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7675 match1:
7676                 ;
7677         }
7678
7679         /* Build new domains */
7680         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7681                 for (j = 0; j < ndoms_cur; j++) {
7682                         if (cpus_equal(doms_new[i], doms_cur[j])
7683                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7684                                 goto match2;
7685                 }
7686                 /* no match - add a new doms_new */
7687                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7688                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7689 match2:
7690                 ;
7691         }
7692
7693         /* Remember the new sched domains */
7694         if (doms_cur != &fallback_doms)
7695                 kfree(doms_cur);
7696         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7697         doms_cur = doms_new;
7698         dattr_cur = dattr_new;
7699         ndoms_cur = ndoms_new;
7700
7701         register_sched_domain_sysctl();
7702
7703         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7704 }
7705
7706 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7707 int arch_reinit_sched_domains(void)
7708 {
7709         int err;
7710
7711         get_online_cpus();
7712         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7713         detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7714         free_sched_domains();
7715         err = arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7716         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7717         put_online_cpus();
7718
7719         return err;
7720 }
7721
7722 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
7723 {
7724         int ret;
7725
7726         if (buf[0] != '0' && buf[0] != '1')
7727                 return -EINVAL;
7728
7729         if (smt)
7730                 sched_smt_power_savings = (buf[0] == '1');
7731         else
7732                 sched_mc_power_savings = (buf[0] == '1');
7733
7734         ret = arch_reinit_sched_domains();
7735
7736         return ret ? ret : count;
7737 }
7738
7739 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7740 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7741 {
7742         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
7743 }
7744 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7745                                             const char *buf, size_t count)
7746 {
7747         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
7748 }
7749 static SYSDEV_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644, sched_mc_power_savings_show,
7750                    sched_mc_power_savings_store);
7751 #endif
7752
7753 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7754 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sys_device *dev, char *page)
7755 {
7756         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
7757 }
7758 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sys_device *dev,
7759                                              const char *buf, size_t count)
7760 {
7761         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
7762 }
7763 static SYSDEV_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644, sched_smt_power_savings_show,
7764                    sched_smt_power_savings_store);
7765 #endif
7766
7767 int sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
7768 {
7769         int err = 0;
7770
7771 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7772         if (smt_capable())
7773                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7774                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
7775 #endif
7776 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7777         if (!err && mc_capable())
7778                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
7779                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
7780 #endif
7781         return err;
7782 }
7783 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
7784
7785 /*
7786  * Force a reinitialization of the sched domains hierarchy. The domains
7787  * and groups cannot be updated in place without racing with the balancing
7788  * code, so we temporarily attach all running cpus to the NULL domain
7789  * which will prevent rebalancing while the sched domains are recalculated.
7790  */
7791 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
7792                                 unsigned long action, void *hcpu)
7793 {
7794         int cpu = (int)(long)hcpu;
7795
7796         switch (action) {
7797         case CPU_DOWN_PREPARE:
7798         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
7799                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
7800                 /* fall-through */
7801         case CPU_UP_PREPARE:
7802         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
7803                 detach_destroy_domains(&cpu_online_map);
7804                 free_sched_domains();
7805                 return NOTIFY_OK;
7806
7807
7808         case CPU_DOWN_FAILED:
7809         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
7810         case CPU_ONLINE:
7811         case CPU_ONLINE_FROZEN:
7812                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
7813                 /* fall-through */
7814         case CPU_UP_CANCELED:
7815         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
7816         case CPU_DEAD:
7817         case CPU_DEAD_FROZEN:
7818                 /*
7819                  * Fall through and re-initialise the domains.
7820                  */
7821                 break;
7822         default:
7823                 return NOTIFY_DONE;
7824         }
7825
7826 #ifndef CONFIG_CPUSETS
7827         /*
7828          * Create default domain partitioning if cpusets are disabled.
7829          * Otherwise we let cpusets rebuild the domains based on the
7830          * current setup.
7831          */
7832
7833         /* The hotplug lock is already held by cpu_up/cpu_down */
7834         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7835 #endif
7836
7837         return NOTIFY_OK;
7838 }
7839
7840 void __init sched_init_smp(void)
7841 {
7842         cpumask_t non_isolated_cpus;
7843
7844 #if defined(CONFIG_NUMA)
7845         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
7846                                                                 GFP_KERNEL);
7847         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
7848 #endif
7849         get_online_cpus();
7850         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7851         arch_init_sched_domains(&cpu_online_map);
7852         cpus_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_map, cpu_isolated_map);
7853         if (cpus_empty(non_isolated_cpus))
7854                 cpu_set(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
7855         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7856         put_online_cpus();
7857         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
7858         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
7859         init_hrtick();
7860
7861         /* Move init over to a non-isolated CPU */
7862         if (set_cpus_allowed_ptr(current, &non_isolated_cpus) < 0)
7863                 BUG();
7864         sched_init_granularity();
7865 }
7866 #else
7867 void __init sched_init_smp(void)
7868 {
7869         sched_init_granularity();
7870 }
7871 #endif /* CONFIG_SMP */
7872
7873 int in_sched_functions(unsigned long addr)
7874 {
7875         return in_lock_functions(addr) ||
7876                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
7877                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
7878 }
7879
7880 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
7881 {
7882         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
7883         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
7884 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7885         cfs_rq->rq = rq;
7886 #endif
7887         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
7888 }
7889
7890 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
7891 {
7892         struct rt_prio_array *array;
7893         int i;
7894
7895         array = &rt_rq->active;
7896         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
7897                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
7898                 __clear_bit(i, array->bitmap);
7899         }
7900         /* delimiter for bitsearch: */
7901         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
7902
7903 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7904         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
7905 #endif
7906 #ifdef CONFIG_SMP
7907         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
7908         rt_rq->overloaded = 0;
7909 #endif
7910
7911         rt_rq->rt_time = 0;
7912         rt_rq->rt_throttled = 0;
7913         rt_rq->rt_runtime = 0;
7914         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
7915
7916 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7917         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
7918         rt_rq->rq = rq;
7919 #endif
7920 }
7921
7922 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7923 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
7924                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
7925                                 struct sched_entity *parent)
7926 {
7927         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7928         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
7929         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
7930         cfs_rq->tg = tg;
7931         if (add)
7932                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
7933
7934         tg->se[cpu] = se;
7935         /* se could be NULL for init_task_group */
7936         if (!se)
7937                 return;
7938
7939         if (!parent)
7940                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
7941         else
7942                 se->cfs_rq = parent->my_q;
7943
7944         se->my_q = cfs_rq;
7945         se->load.weight = tg->shares;
7946         se->load.inv_weight = 0;
7947         se->parent = parent;
7948 }
7949 #endif
7950
7951 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7952 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
7953                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
7954                 struct sched_rt_entity *parent)
7955 {
7956         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7957
7958         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
7959         init_rt_rq(rt_rq, rq);
7960         rt_rq->tg = tg;
7961         rt_rq->rt_se = rt_se;
7962         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
7963         if (add)
7964                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
7965
7966         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
7967         if (!rt_se)
7968                 return;
7969
7970         if (!parent)
7971                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
7972         else
7973                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
7974
7975         rt_se->my_q = rt_rq;
7976         rt_se->parent = parent;
7977         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
7978 }
7979 #endif
7980
7981 void __init sched_init(void)
7982 {
7983         int i, j;
7984         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
7985
7986 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
7987         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7988 #endif
7989 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
7990         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
7991 #endif
7992 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
7993         alloc_size *= 2;
7994 #endif
7995         /*
7996          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
7997          * we use alloc_bootmem().
7998          */
7999         if (alloc_size) {
8000                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8001
8002 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8003                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8004                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8005
8006                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8007                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8008
8009 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8010                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8011                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8012
8013                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8014                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8015 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8016 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8017 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8018                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8019                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8020
8021                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8022                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8023
8024 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8025                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8026                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8027
8028                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8029                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8030 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8031 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8032         }
8033
8034 #ifdef CONFIG_SMP
8035         init_defrootdomain();
8036 #endif
8037
8038         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8039                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8040
8041 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8042         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8043                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8044 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8045         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8046                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8047 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8048 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8049
8050 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8051         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8052         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8053
8054 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8055         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8056         init_task_group.parent = &root_task_group;
8057         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8058 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8059 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8060
8061         for_each_possible_cpu(i) {
8062                 struct rq *rq;
8063
8064                 rq = cpu_rq(i);
8065                 spin_lock_init(&rq->lock);
8066                 lockdep_set_class(&rq->lock, &rq->rq_lock_key);
8067                 rq->nr_running = 0;
8068                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8069                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8070 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8071                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8072                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8073 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8074                 /*
8075                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8076                  *
8077                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8078                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8079                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8080                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8081                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8082                  * (se->load.weight).
8083                  *
8084                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8085                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8086                  * then A0's share of the cpu resource is:
8087                  *
8088                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8089                  *
8090                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8091                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8092                  */
8093                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8094 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8095                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8096                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8097                 /*
8098                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8099                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8100                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8101                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8102                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8103                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8104                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8105                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8106                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8107                  */
8108                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8109                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8110                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8111                                 root_task_group.se[i]);
8112
8113 #endif
8114 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8115
8116                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8117 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8118                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8119 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8120                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8121 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8122                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8123                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8124                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8125                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8126                                 root_task_group.rt_se[i]);
8127 #endif
8128 #endif
8129
8130                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8131                         rq->cpu_load[j] = 0;
8132 #ifdef CONFIG_SMP
8133                 rq->sd = NULL;
8134                 rq->rd = NULL;
8135                 rq->active_balance = 0;
8136                 rq->next_balance = jiffies;
8137                 rq->push_cpu = 0;
8138                 rq->cpu = i;
8139                 rq->online = 0;
8140                 rq->migration_thread = NULL;
8141                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8142                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8143 #endif
8144                 init_rq_hrtick(rq);
8145                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8146         }
8147
8148         set_load_weight(&init_task);
8149
8150 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8151         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8152 #endif
8153
8154 #ifdef CONFIG_SMP
8155         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains, NULL);
8156 #endif
8157
8158 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8159         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8160 #endif
8161
8162         /*
8163          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8164          */
8165         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8166         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8167
8168         /*
8169          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8170          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8171          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8172          * when this runqueue becomes "idle".
8173          */
8174         init_idle(current, smp_processor_id());
8175         /*
8176          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8177          */
8178         current->sched_class = &fair_sched_class;
8179
8180         scheduler_running = 1;
8181 }
8182
8183 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8184 void __might_sleep(char *file, int line)
8185 {
8186 #ifdef in_atomic
8187         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8188
8189         if ((in_atomic() || irqs_disabled()) &&
8190             system_state == SYSTEM_RUNNING && !oops_in_progress) {
8191                 if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8192                         return;
8193                 prev_jiffy = jiffies;
8194                 printk(KERN_ERR "BUG: sleeping function called from invalid"
8195                                 " context at %s:%d\n", file, line);
8196                 printk("in_atomic():%d, irqs_disabled():%d\n",
8197                         in_atomic(), irqs_disabled());
8198                 debug_show_held_locks(current);
8199                 if (irqs_disabled())
8200                         print_irqtrace_events(current);
8201                 dump_stack();
8202         }
8203 #endif
8204 }
8205 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8206 #endif
8207
8208 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8209 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8210 {
8211         int on_rq;
8212
8213         update_rq_clock(rq);
8214         on_rq = p->se.on_rq;
8215         if (on_rq)
8216                 deactivate_task(rq, p, 0);
8217         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8218         if (on_rq) {
8219                 activate_task(rq, p, 0);
8220                 resched_task(rq->curr);
8221         }
8222 }
8223
8224 void normalize_rt_tasks(void)
8225 {
8226         struct task_struct *g, *p;
8227         unsigned long flags;
8228         struct rq *rq;
8229
8230         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8231         do_each_thread(g, p) {
8232                 /*
8233                  * Only normalize user tasks:
8234                  */
8235                 if (!p->mm)
8236                         continue;
8237
8238                 p->se.exec_start                = 0;
8239 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8240                 p->se.wait_start                = 0;
8241                 p->se.sleep_start               = 0;
8242                 p->se.block_start               = 0;
8243 #endif
8244
8245                 if (!rt_task(p)) {
8246                         /*
8247                          * Renice negative nice level userspace
8248                          * tasks back to 0:
8249                          */
8250                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8251                                 set_user_nice(p, 0);
8252                         continue;
8253                 }
8254
8255                 spin_lock(&p->pi_lock);
8256                 rq = __task_rq_lock(p);
8257
8258                 normalize_task(rq, p);
8259
8260                 __task_rq_unlock(rq);
8261                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8262         } while_each_thread(g, p);
8263
8264         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8265 }
8266
8267 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8268
8269 #ifdef CONFIG_IA64
8270 /*
8271  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8272  *
8273  * They can only be called when the whole system has been
8274  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8275  * activity can take place. Using them for anything else would
8276  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8277  * under any other configuration.
8278  */
8279
8280 /**
8281  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8282  * @cpu: the processor in question.
8283  *
8284  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8285  */
8286 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8287 {
8288         return cpu_curr(cpu);
8289 }
8290
8291 /**
8292  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8293  * @cpu: the processor in question.
8294  * @p: the task pointer to set.
8295  *
8296  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8297  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8298  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8299  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8300  * and caller must save the original value of the current task (see
8301  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8302  * re-starting the system.
8303  *
8304  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8305  */
8306 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8307 {
8308         cpu_curr(cpu) = p;
8309 }
8310
8311 #endif
8312
8313 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8314 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8315 {
8316         int i;
8317
8318         for_each_possible_cpu(i) {
8319                 if (tg->cfs_rq)
8320                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8321                 if (tg->se)
8322                         kfree(tg->se[i]);
8323         }
8324
8325         kfree(tg->cfs_rq);
8326         kfree(tg->se);
8327 }
8328
8329 static
8330 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8331 {
8332         struct cfs_rq *cfs_rq;
8333         struct sched_entity *se, *parent_se;
8334         struct rq *rq;
8335         int i;
8336
8337         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8338         if (!tg->cfs_rq)
8339                 goto err;
8340         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8341         if (!tg->se)
8342                 goto err;
8343
8344         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8345
8346         for_each_possible_cpu(i) {
8347                 rq = cpu_rq(i);
8348
8349                 cfs_rq = kmalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8350                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8351                 if (!cfs_rq)
8352                         goto err;
8353
8354                 se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8355                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8356                 if (!se)
8357                         goto err;
8358
8359                 parent_se = parent ? parent->se[i] : NULL;
8360                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent_se);
8361         }
8362
8363         return 1;
8364
8365  err:
8366         return 0;
8367 }
8368
8369 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8370 {
8371         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8372                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8373 }
8374
8375 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8376 {
8377         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8378 }
8379 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8380 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8381 {
8382 }
8383
8384 static inline
8385 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8386 {
8387         return 1;
8388 }
8389
8390 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8391 {
8392 }
8393
8394 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8395 {
8396 }
8397 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8398
8399 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8400 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8401 {
8402         int i;
8403
8404         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8405
8406         for_each_possible_cpu(i) {
8407                 if (tg->rt_rq)
8408                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8409                 if (tg->rt_se)
8410                         kfree(tg->rt_se[i]);
8411         }
8412
8413         kfree(tg->rt_rq);
8414         kfree(tg->rt_se);
8415 }
8416
8417 static
8418 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8419 {
8420         struct rt_rq *rt_rq;
8421         struct sched_rt_entity *rt_se, *parent_se;
8422         struct rq *rq;
8423         int i;
8424
8425         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8426         if (!tg->rt_rq)
8427                 goto err;
8428         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8429         if (!tg->rt_se)
8430                 goto err;
8431
8432         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8433                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8434
8435         for_each_possible_cpu(i) {
8436                 rq = cpu_rq(i);
8437
8438                 rt_rq = kmalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8439                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8440                 if (!rt_rq)
8441                         goto err;
8442
8443                 rt_se = kmalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8444                                 GFP_KERNEL|__GFP_ZERO, cpu_to_node(i));
8445                 if (!rt_se)
8446                         goto err;
8447
8448                 parent_se = parent ? parent->rt_se[i] : NULL;
8449                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent_se);
8450         }
8451
8452         return 1;
8453
8454  err:
8455         return 0;
8456 }
8457
8458 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8459 {
8460         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8461                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8462 }
8463
8464 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8465 {
8466         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8467 }
8468 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8469 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8470 {
8471 }
8472
8473 static inline
8474 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8475 {
8476         return 1;
8477 }
8478
8479 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8480 {
8481 }
8482
8483 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8484 {
8485 }
8486 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8487
8488 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8489 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8490 {
8491         free_fair_sched_group(tg);
8492         free_rt_sched_group(tg);
8493         kfree(tg);
8494 }
8495
8496 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8497 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8498 {
8499         struct task_group *tg;
8500         unsigned long flags;
8501         int i;
8502
8503         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8504         if (!tg)
8505                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8506
8507         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8508                 goto err;
8509
8510         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8511                 goto err;
8512
8513         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8514         for_each_possible_cpu(i) {
8515                 register_fair_sched_group(tg, i);
8516                 register_rt_sched_group(tg, i);
8517         }
8518         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8519
8520         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8521
8522         tg->parent = parent;
8523         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8524         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8525         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8526
8527         return tg;
8528
8529 err:
8530         free_sched_group(tg);
8531         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8532 }
8533
8534 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8535 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8536 {
8537         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8538         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8539 }
8540
8541 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8542 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8543 {
8544         unsigned long flags;
8545         int i;
8546
8547         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8548         for_each_possible_cpu(i) {
8549                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8550                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8551         }
8552         list_del_rcu(&tg->list);
8553         list_del_rcu(&tg->siblings);
8554         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8555
8556         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8557         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8558 }
8559
8560 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8561  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8562  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8563  *      reflect its new group.
8564  */
8565 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8566 {
8567         int on_rq, running;
8568         unsigned long flags;
8569         struct rq *rq;
8570
8571         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8572
8573         update_rq_clock(rq);
8574
8575         running = task_current(rq, tsk);
8576         on_rq = tsk->se.on_rq;
8577
8578         if (on_rq)
8579                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8580         if (unlikely(running))
8581                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8582
8583         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8584
8585 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8586         if (tsk->sched_class->moved_group)
8587                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8588 #endif
8589
8590         if (unlikely(running))
8591                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8592         if (on_rq)
8593                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8594
8595         task_rq_unlock(rq, &flags);
8596 }
8597 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8598
8599 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8600 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8601 {
8602         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8603         int on_rq;
8604
8605         on_rq = se->on_rq;
8606         if (on_rq)
8607                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8608
8609         se->load.weight = shares;
8610         se->load.inv_weight = 0;
8611
8612         if (on_rq)
8613                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8614 }
8615
8616 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8617 {
8618         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8619         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8620         unsigned long flags;
8621
8622         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8623         __set_se_shares(se, shares);
8624         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8625 }
8626
8627 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8628
8629 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8630 {
8631         int i;
8632         unsigned long flags;
8633
8634         /*
8635          * We can't change the weight of the root cgroup.
8636          */
8637         if (!tg->se[0])
8638                 return -EINVAL;
8639
8640         if (shares < MIN_SHARES)
8641                 shares = MIN_SHARES;
8642         else if (shares > MAX_SHARES)
8643                 shares = MAX_SHARES;
8644
8645         mutex_lock(&shares_mutex);
8646         if (tg->shares == shares)
8647                 goto done;
8648
8649         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8650         for_each_possible_cpu(i)
8651                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8652         list_del_rcu(&tg->siblings);
8653         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8654
8655         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8656         synchronize_sched();
8657
8658         /*
8659          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8660          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8661          */
8662         tg->shares = shares;
8663         for_each_possible_cpu(i) {
8664                 /*
8665                  * force a rebalance
8666                  */
8667                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8668                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8669         }
8670
8671         /*
8672          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8673          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8674          */
8675         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8676         for_each_possible_cpu(i)
8677                 register_fair_sched_group(tg, i);
8678         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8679         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8680 done:
8681         mutex_unlock(&shares_mutex);
8682         return 0;
8683 }
8684
8685 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
8686 {
8687         return tg->shares;
8688 }
8689 #endif
8690
8691 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8692 /*
8693  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
8694  */
8695 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
8696
8697 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
8698 {
8699         if (runtime == RUNTIME_INF)
8700                 return 1ULL << 16;
8701
8702         return div64_u64(runtime << 16, period);
8703 }
8704
8705 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8706 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8707 {
8708         struct task_group *tgi, *parent = tg->parent;
8709         unsigned long total = 0;
8710
8711         if (!parent) {
8712                 if (global_rt_period() < period)
8713                         return 0;
8714
8715                 return to_ratio(period, runtime) <
8716                         to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8717         }
8718
8719         if (ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period) < period)
8720                 return 0;
8721
8722         rcu_read_lock();
8723         list_for_each_entry_rcu(tgi, &parent->children, siblings) {
8724                 if (tgi == tg)
8725                         continue;
8726
8727                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8728                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8729         }
8730         rcu_read_unlock();
8731
8732         return total + to_ratio(period, runtime) <=
8733                 to_ratio(ktime_to_ns(parent->rt_bandwidth.rt_period),
8734                                 parent->rt_bandwidth.rt_runtime);
8735 }
8736 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8737 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
8738 {
8739         struct task_group *tgi;
8740         unsigned long total = 0;
8741         unsigned long global_ratio =
8742                 to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime());
8743
8744         rcu_read_lock();
8745         list_for_each_entry_rcu(tgi, &task_groups, list) {
8746                 if (tgi == tg)
8747                         continue;
8748
8749                 total += to_ratio(ktime_to_ns(tgi->rt_bandwidth.rt_period),
8750                                 tgi->rt_bandwidth.rt_runtime);
8751         }
8752         rcu_read_unlock();
8753
8754         return total + to_ratio(period, runtime) < global_ratio;
8755 }
8756 #endif
8757
8758 /* Must be called with tasklist_lock held */
8759 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
8760 {
8761         struct task_struct *g, *p;
8762         do_each_thread(g, p) {
8763                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
8764                         return 1;
8765         } while_each_thread(g, p);
8766         return 0;
8767 }
8768
8769 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
8770                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
8771 {
8772         int i, err = 0;
8773
8774         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8775         read_lock(&tasklist_lock);
8776         if (rt_runtime == 0 && tg_has_rt_tasks(tg)) {
8777                 err = -EBUSY;
8778                 goto unlock;
8779         }
8780         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime)) {
8781                 err = -EINVAL;
8782                 goto unlock;
8783         }
8784
8785         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8786         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
8787         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
8788
8789         for_each_possible_cpu(i) {
8790                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
8791
8792                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8793                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
8794                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8795         }
8796         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
8797  unlock:
8798         read_unlock(&tasklist_lock);
8799         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8800
8801         return err;
8802 }
8803
8804 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
8805 {
8806         u64 rt_runtime, rt_period;
8807
8808         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8809         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
8810         if (rt_runtime_us < 0)
8811                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
8812
8813         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8814 }
8815
8816 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
8817 {
8818         u64 rt_runtime_us;
8819
8820         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
8821                 return -1;
8822
8823         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8824         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
8825         return rt_runtime_us;
8826 }
8827
8828 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
8829 {
8830         u64 rt_runtime, rt_period;
8831
8832         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
8833         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8834
8835         if (rt_period == 0)
8836                 return -EINVAL;
8837
8838         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
8839 }
8840
8841 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
8842 {
8843         u64 rt_period_us;
8844
8845         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8846         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
8847         return rt_period_us;
8848 }
8849
8850 static int sched_rt_global_constraints(void)
8851 {
8852         struct task_group *tg = &root_task_group;
8853         u64 rt_runtime, rt_period;
8854         int ret = 0;
8855
8856         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
8857         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8858
8859         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
8860         if (!__rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime))
8861                 ret = -EINVAL;
8862         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
8863
8864         return ret;
8865 }
8866 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8867 static int sched_rt_global_constraints(void)
8868 {
8869         unsigned long flags;
8870         int i;
8871
8872         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8873         for_each_possible_cpu(i) {
8874                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
8875
8876                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8877                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
8878                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8879         }
8880         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
8881
8882         return 0;
8883 }
8884 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8885
8886 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
8887                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
8888                 loff_t *ppos)
8889 {
8890         int ret;
8891         int old_period, old_runtime;
8892         static DEFINE_MUTEX(mutex);
8893
8894         mutex_lock(&mutex);
8895         old_period = sysctl_sched_rt_period;
8896         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
8897
8898         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
8899
8900         if (!ret && write) {
8901                 ret = sched_rt_global_constraints();
8902                 if (ret) {
8903                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
8904                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
8905                 } else {
8906                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
8907                         def_rt_bandwidth.rt_period =
8908                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
8909                 }
8910         }
8911         mutex_unlock(&mutex);
8912
8913         return ret;
8914 }
8915
8916 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8917
8918 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
8919 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
8920 {
8921         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
8922                             struct task_group, css);
8923 }
8924
8925 static struct cgroup_subsys_state *
8926 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8927 {
8928         struct task_group *tg, *parent;
8929
8930         if (!cgrp->parent) {
8931                 /* This is early initialization for the top cgroup */
8932                 init_task_group.css.cgroup = cgrp;
8933                 return &init_task_group.css;
8934         }
8935
8936         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
8937         tg = sched_create_group(parent);
8938         if (IS_ERR(tg))
8939                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8940
8941         /* Bind the cgroup to task_group object we just created */
8942         tg->css.cgroup = cgrp;
8943
8944         return &tg->css;
8945 }
8946
8947 static void
8948 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
8949 {
8950         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8951
8952         sched_destroy_group(tg);
8953 }
8954
8955 static int
8956 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8957                       struct task_struct *tsk)
8958 {
8959 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8960         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
8961         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
8962                 return -EINVAL;
8963 #else
8964         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
8965         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
8966                 return -EINVAL;
8967 #endif
8968
8969         return 0;
8970 }
8971
8972 static void
8973 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
8974                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
8975 {
8976         sched_move_task(tsk);
8977 }
8978
8979 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8980 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
8981                                 u64 shareval)
8982 {
8983         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
8984 }
8985
8986 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
8987 {
8988         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
8989
8990         return (u64) tg->shares;
8991 }
8992 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8993
8994 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8995 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
8996                                 s64 val)
8997 {
8998         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
8999 }
9000
9001 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9002 {
9003         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9004 }
9005
9006 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9007                 u64 rt_period_us)
9008 {
9009         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9010 }
9011
9012 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9013 {
9014         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9015 }
9016 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9017
9018 static struct cftype cpu_files[] = {
9019 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9020         {
9021                 .name = "shares",
9022                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9023                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9024         },
9025 #endif
9026 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9027         {
9028                 .name = "rt_runtime_us",
9029                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9030                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9031         },
9032         {
9033                 .name = "rt_period_us",
9034                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9035                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9036         },
9037 #endif
9038 };
9039
9040 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9041 {
9042         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9043 }
9044
9045 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9046         .name           = "cpu",
9047         .create         = cpu_cgroup_create,
9048         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9049         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9050         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9051         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9052         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9053         .early_init     = 1,
9054 };
9055
9056 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9057
9058 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9059
9060 /*
9061  * CPU accounting code for task groups.
9062  *
9063  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9064  * (balbir@in.ibm.com).
9065  */
9066
9067 /* track cpu usage of a group of tasks */
9068 struct cpuacct {
9069         struct cgroup_subsys_state css;
9070         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9071         u64 *cpuusage;
9072 };
9073
9074 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9075
9076 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9077 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9078 {
9079         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9080                             struct cpuacct, css);
9081 }
9082
9083 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9084 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9085 {
9086         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9087                             struct cpuacct, css);
9088 }
9089
9090 /* create a new cpu accounting group */
9091 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9092         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9093 {
9094         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9095
9096         if (!ca)
9097                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9098
9099         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9100         if (!ca->cpuusage) {
9101                 kfree(ca);
9102                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9103         }
9104
9105         return &ca->css;
9106 }
9107
9108 /* destroy an existing cpu accounting group */
9109 static void
9110 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9111 {
9112         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9113
9114         free_percpu(ca->cpuusage);
9115         kfree(ca);
9116 }
9117
9118 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9119 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9120 {
9121         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9122         u64 totalcpuusage = 0;
9123         int i;
9124
9125         for_each_possible_cpu(i) {
9126                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9127
9128                 /*
9129                  * Take rq->lock to make 64-bit addition safe on 32-bit
9130                  * platforms.
9131                  */
9132                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9133                 totalcpuusage += *cpuusage;
9134                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9135         }
9136
9137         return totalcpuusage;
9138 }
9139
9140 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9141                                                                 u64 reset)
9142 {
9143         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9144         int err = 0;
9145         int i;
9146
9147         if (reset) {
9148                 err = -EINVAL;
9149                 goto out;
9150         }
9151
9152         for_each_possible_cpu(i) {
9153                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, i);
9154
9155                 spin_lock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9156                 *cpuusage = 0;
9157                 spin_unlock_irq(&cpu_rq(i)->lock);
9158         }
9159 out:
9160         return err;
9161 }
9162
9163 static struct cftype files[] = {
9164         {
9165                 .name = "usage",
9166                 .read_u64 = cpuusage_read,
9167                 .write_u64 = cpuusage_write,
9168         },
9169 };
9170
9171 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9172 {
9173         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9174 }
9175
9176 /*
9177  * charge this task's execution time to its accounting group.
9178  *
9179  * called with rq->lock held.
9180  */
9181 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9182 {
9183         struct cpuacct *ca;
9184
9185         if (!cpuacct_subsys.active)
9186                 return;
9187
9188         ca = task_ca(tsk);
9189         if (ca) {
9190                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, task_cpu(tsk));
9191
9192                 *cpuusage += cputime;
9193         }
9194 }
9195
9196 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9197         .name = "cpuacct",
9198         .create = cpuacct_create,
9199         .destroy = cpuacct_destroy,
9200         .populate = cpuacct_populate,
9201         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9202 };
9203 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */