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