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