sched: Optimize the !power_savings_balance during fbg()
[linux-2.6] / kernel / sched.c
1 /*
2  *  kernel/sched.c
3  *
4  *  Kernel scheduler and related syscalls
5  *
6  *  Copyright (C) 1991-2002  Linus Torvalds
7  *
8  *  1996-12-23  Modified by Dave Grothe to fix bugs in semaphores and
9  *              make semaphores SMP safe
10  *  1998-11-19  Implemented schedule_timeout() and related stuff
11  *              by Andrea Arcangeli
12  *  2002-01-04  New ultra-scalable O(1) scheduler by Ingo Molnar:
13  *              hybrid priority-list and round-robin design with
14  *              an array-switch method of distributing timeslices
15  *              and per-CPU runqueues.  Cleanups and useful suggestions
16  *              by Davide Libenzi, preemptible kernel bits by Robert Love.
17  *  2003-09-03  Interactivity tuning by Con Kolivas.
18  *  2004-04-02  Scheduler domains code by Nick Piggin
19  *  2007-04-15  Work begun on replacing all interactivity tuning with a
20  *              fair scheduling design by Con Kolivas.
21  *  2007-05-05  Load balancing (smp-nice) and other improvements
22  *              by Peter Williams
23  *  2007-05-06  Interactivity improvements to CFS by Mike Galbraith
24  *  2007-07-01  Group scheduling enhancements by Srivatsa Vaddagiri
25  *  2007-11-29  RT balancing improvements by Steven Rostedt, Gregory Haskins,
26  *              Thomas Gleixner, Mike Kravetz
27  */
28
29 #include <linux/mm.h>
30 #include <linux/module.h>
31 #include <linux/nmi.h>
32 #include <linux/init.h>
33 #include <linux/uaccess.h>
34 #include <linux/highmem.h>
35 #include <linux/smp_lock.h>
36 #include <asm/mmu_context.h>
37 #include <linux/interrupt.h>
38 #include <linux/capability.h>
39 #include <linux/completion.h>
40 #include <linux/kernel_stat.h>
41 #include <linux/debug_locks.h>
42 #include <linux/security.h>
43 #include <linux/notifier.h>
44 #include <linux/profile.h>
45 #include <linux/freezer.h>
46 #include <linux/vmalloc.h>
47 #include <linux/blkdev.h>
48 #include <linux/delay.h>
49 #include <linux/pid_namespace.h>
50 #include <linux/smp.h>
51 #include <linux/threads.h>
52 #include <linux/timer.h>
53 #include <linux/rcupdate.h>
54 #include <linux/cpu.h>
55 #include <linux/cpuset.h>
56 #include <linux/percpu.h>
57 #include <linux/kthread.h>
58 #include <linux/proc_fs.h>
59 #include <linux/seq_file.h>
60 #include <linux/sysctl.h>
61 #include <linux/syscalls.h>
62 #include <linux/times.h>
63 #include <linux/tsacct_kern.h>
64 #include <linux/kprobes.h>
65 #include <linux/delayacct.h>
66 #include <linux/reciprocal_div.h>
67 #include <linux/unistd.h>
68 #include <linux/pagemap.h>
69 #include <linux/hrtimer.h>
70 #include <linux/tick.h>
71 #include <linux/bootmem.h>
72 #include <linux/debugfs.h>
73 #include <linux/ctype.h>
74 #include <linux/ftrace.h>
75 #include <trace/sched.h>
76
77 #include <asm/tlb.h>
78 #include <asm/irq_regs.h>
79
80 #include "sched_cpupri.h"
81
82 /*
83  * Convert user-nice values [ -20 ... 0 ... 19 ]
84  * to static priority [ MAX_RT_PRIO..MAX_PRIO-1 ],
85  * and back.
86  */
87 #define NICE_TO_PRIO(nice)      (MAX_RT_PRIO + (nice) + 20)
88 #define PRIO_TO_NICE(prio)      ((prio) - MAX_RT_PRIO - 20)
89 #define TASK_NICE(p)            PRIO_TO_NICE((p)->static_prio)
90
91 /*
92  * 'User priority' is the nice value converted to something we
93  * can work with better when scaling various scheduler parameters,
94  * it's a [ 0 ... 39 ] range.
95  */
96 #define USER_PRIO(p)            ((p)-MAX_RT_PRIO)
97 #define TASK_USER_PRIO(p)       USER_PRIO((p)->static_prio)
98 #define MAX_USER_PRIO           (USER_PRIO(MAX_PRIO))
99
100 /*
101  * Helpers for converting nanosecond timing to jiffy resolution
102  */
103 #define NS_TO_JIFFIES(TIME)     ((unsigned long)(TIME) / (NSEC_PER_SEC / HZ))
104
105 #define NICE_0_LOAD             SCHED_LOAD_SCALE
106 #define NICE_0_SHIFT            SCHED_LOAD_SHIFT
107
108 /*
109  * These are the 'tuning knobs' of the scheduler:
110  *
111  * default timeslice is 100 msecs (used only for SCHED_RR tasks).
112  * Timeslices get refilled after they expire.
113  */
114 #define DEF_TIMESLICE           (100 * HZ / 1000)
115
116 /*
117  * single value that denotes runtime == period, ie unlimited time.
118  */
119 #define RUNTIME_INF     ((u64)~0ULL)
120
121 DEFINE_TRACE(sched_wait_task);
122 DEFINE_TRACE(sched_wakeup);
123 DEFINE_TRACE(sched_wakeup_new);
124 DEFINE_TRACE(sched_switch);
125 DEFINE_TRACE(sched_migrate_task);
126
127 #ifdef CONFIG_SMP
128
129 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2);
130
131 /*
132  * Divide a load by a sched group cpu_power : (load / sg->__cpu_power)
133  * Since cpu_power is a 'constant', we can use a reciprocal divide.
134  */
135 static inline u32 sg_div_cpu_power(const struct sched_group *sg, u32 load)
136 {
137         return reciprocal_divide(load, sg->reciprocal_cpu_power);
138 }
139
140 /*
141  * Each time a sched group cpu_power is changed,
142  * we must compute its reciprocal value
143  */
144 static inline void sg_inc_cpu_power(struct sched_group *sg, u32 val)
145 {
146         sg->__cpu_power += val;
147         sg->reciprocal_cpu_power = reciprocal_value(sg->__cpu_power);
148 }
149 #endif
150
151 static inline int rt_policy(int policy)
152 {
153         if (unlikely(policy == SCHED_FIFO || policy == SCHED_RR))
154                 return 1;
155         return 0;
156 }
157
158 static inline int task_has_rt_policy(struct task_struct *p)
159 {
160         return rt_policy(p->policy);
161 }
162
163 /*
164  * This is the priority-queue data structure of the RT scheduling class:
165  */
166 struct rt_prio_array {
167         DECLARE_BITMAP(bitmap, MAX_RT_PRIO+1); /* include 1 bit for delimiter */
168         struct list_head queue[MAX_RT_PRIO];
169 };
170
171 struct rt_bandwidth {
172         /* nests inside the rq lock: */
173         spinlock_t              rt_runtime_lock;
174         ktime_t                 rt_period;
175         u64                     rt_runtime;
176         struct hrtimer          rt_period_timer;
177 };
178
179 static struct rt_bandwidth def_rt_bandwidth;
180
181 static int do_sched_rt_period_timer(struct rt_bandwidth *rt_b, int overrun);
182
183 static enum hrtimer_restart sched_rt_period_timer(struct hrtimer *timer)
184 {
185         struct rt_bandwidth *rt_b =
186                 container_of(timer, struct rt_bandwidth, rt_period_timer);
187         ktime_t now;
188         int overrun;
189         int idle = 0;
190
191         for (;;) {
192                 now = hrtimer_cb_get_time(timer);
193                 overrun = hrtimer_forward(timer, now, rt_b->rt_period);
194
195                 if (!overrun)
196                         break;
197
198                 idle = do_sched_rt_period_timer(rt_b, overrun);
199         }
200
201         return idle ? HRTIMER_NORESTART : HRTIMER_RESTART;
202 }
203
204 static
205 void init_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b, u64 period, u64 runtime)
206 {
207         rt_b->rt_period = ns_to_ktime(period);
208         rt_b->rt_runtime = runtime;
209
210         spin_lock_init(&rt_b->rt_runtime_lock);
211
212         hrtimer_init(&rt_b->rt_period_timer,
213                         CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
214         rt_b->rt_period_timer.function = sched_rt_period_timer;
215 }
216
217 static inline int rt_bandwidth_enabled(void)
218 {
219         return sysctl_sched_rt_runtime >= 0;
220 }
221
222 static void start_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
223 {
224         ktime_t now;
225
226         if (!rt_bandwidth_enabled() || rt_b->rt_runtime == RUNTIME_INF)
227                 return;
228
229         if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
230                 return;
231
232         spin_lock(&rt_b->rt_runtime_lock);
233         for (;;) {
234                 if (hrtimer_active(&rt_b->rt_period_timer))
235                         break;
236
237                 now = hrtimer_cb_get_time(&rt_b->rt_period_timer);
238                 hrtimer_forward(&rt_b->rt_period_timer, now, rt_b->rt_period);
239                 hrtimer_start_expires(&rt_b->rt_period_timer,
240                                 HRTIMER_MODE_ABS);
241         }
242         spin_unlock(&rt_b->rt_runtime_lock);
243 }
244
245 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
246 static void destroy_rt_bandwidth(struct rt_bandwidth *rt_b)
247 {
248         hrtimer_cancel(&rt_b->rt_period_timer);
249 }
250 #endif
251
252 /*
253  * sched_domains_mutex serializes calls to arch_init_sched_domains,
254  * detach_destroy_domains and partition_sched_domains.
255  */
256 static DEFINE_MUTEX(sched_domains_mutex);
257
258 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
259
260 #include <linux/cgroup.h>
261
262 struct cfs_rq;
263
264 static LIST_HEAD(task_groups);
265
266 /* task group related information */
267 struct task_group {
268 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
269         struct cgroup_subsys_state css;
270 #endif
271
272 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
273         uid_t uid;
274 #endif
275
276 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
277         /* schedulable entities of this group on each cpu */
278         struct sched_entity **se;
279         /* runqueue "owned" by this group on each cpu */
280         struct cfs_rq **cfs_rq;
281         unsigned long shares;
282 #endif
283
284 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
285         struct sched_rt_entity **rt_se;
286         struct rt_rq **rt_rq;
287
288         struct rt_bandwidth rt_bandwidth;
289 #endif
290
291         struct rcu_head rcu;
292         struct list_head list;
293
294         struct task_group *parent;
295         struct list_head siblings;
296         struct list_head children;
297 };
298
299 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
300
301 /* Helper function to pass uid information to create_sched_user() */
302 void set_tg_uid(struct user_struct *user)
303 {
304         user->tg->uid = user->uid;
305 }
306
307 /*
308  * Root task group.
309  *      Every UID task group (including init_task_group aka UID-0) will
310  *      be a child to this group.
311  */
312 struct task_group root_task_group;
313
314 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
315 /* Default task group's sched entity on each cpu */
316 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_entity, init_sched_entity);
317 /* Default task group's cfs_rq on each cpu */
318 static DEFINE_PER_CPU(struct cfs_rq, init_cfs_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
320
321 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
322 static DEFINE_PER_CPU(struct sched_rt_entity, init_sched_rt_entity);
323 static DEFINE_PER_CPU(struct rt_rq, init_rt_rq) ____cacheline_aligned_in_smp;
324 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
325 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
326 #define root_task_group init_task_group
327 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
328
329 /* task_group_lock serializes add/remove of task groups and also changes to
330  * a task group's cpu shares.
331  */
332 static DEFINE_SPINLOCK(task_group_lock);
333
334 #ifdef CONFIG_SMP
335 static int root_task_group_empty(void)
336 {
337         return list_empty(&root_task_group.children);
338 }
339 #endif
340
341 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
342 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
343 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
344 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
345 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
346 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
347
348 /*
349  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
350  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
351  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
352  * too large, so as the shares value of a task group.
353  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
354  *  limitation from this.)
355  */
356 #define MIN_SHARES      2
357 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
358
359 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
360 #endif
361
362 /* Default task group.
363  *      Every task in system belong to this group at bootup.
364  */
365 struct task_group init_task_group;
366
367 /* return group to which a task belongs */
368 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
369 {
370         struct task_group *tg;
371
372 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
373         rcu_read_lock();
374         tg = __task_cred(p)->user->tg;
375         rcu_read_unlock();
376 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
377         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
378                                 struct task_group, css);
379 #else
380         tg = &init_task_group;
381 #endif
382         return tg;
383 }
384
385 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
386 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
387 {
388 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
389         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
390         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
391 #endif
392
393 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
394         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
395         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
396 #endif
397 }
398
399 #else
400
401 #ifdef CONFIG_SMP
402 static int root_task_group_empty(void)
403 {
404         return 1;
405 }
406 #endif
407
408 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
409 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
410 {
411         return NULL;
412 }
413
414 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
415
416 /* CFS-related fields in a runqueue */
417 struct cfs_rq {
418         struct load_weight load;
419         unsigned long nr_running;
420
421         u64 exec_clock;
422         u64 min_vruntime;
423
424         struct rb_root tasks_timeline;
425         struct rb_node *rb_leftmost;
426
427         struct list_head tasks;
428         struct list_head *balance_iterator;
429
430         /*
431          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
432          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
433          */
434         struct sched_entity *curr, *next, *last;
435
436         unsigned int nr_spread_over;
437
438 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
439         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
440
441         /*
442          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
443          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
444          * (like users, containers etc.)
445          *
446          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
447          * list is used during load balance.
448          */
449         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
450         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
451
452 #ifdef CONFIG_SMP
453         /*
454          * the part of load.weight contributed by tasks
455          */
456         unsigned long task_weight;
457
458         /*
459          *   h_load = weight * f(tg)
460          *
461          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
462          * this group.
463          */
464         unsigned long h_load;
465
466         /*
467          * this cpu's part of tg->shares
468          */
469         unsigned long shares;
470
471         /*
472          * load.weight at the time we set shares
473          */
474         unsigned long rq_weight;
475 #endif
476 #endif
477 };
478
479 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
480 struct rt_rq {
481         struct rt_prio_array active;
482         unsigned long rt_nr_running;
483 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
484         struct {
485                 int curr; /* highest queued rt task prio */
486 #ifdef CONFIG_SMP
487                 int next; /* next highest */
488 #endif
489         } highest_prio;
490 #endif
491 #ifdef CONFIG_SMP
492         unsigned long rt_nr_migratory;
493         int overloaded;
494         struct plist_head pushable_tasks;
495 #endif
496         int rt_throttled;
497         u64 rt_time;
498         u64 rt_runtime;
499         /* Nests inside the rq lock: */
500         spinlock_t rt_runtime_lock;
501
502 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
503         unsigned long rt_nr_boosted;
504
505         struct rq *rq;
506         struct list_head leaf_rt_rq_list;
507         struct task_group *tg;
508         struct sched_rt_entity *rt_se;
509 #endif
510 };
511
512 #ifdef CONFIG_SMP
513
514 /*
515  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
516  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
517  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
518  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
519  * object.
520  *
521  */
522 struct root_domain {
523         atomic_t refcount;
524         cpumask_var_t span;
525         cpumask_var_t online;
526
527         /*
528          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
529          * one runnable RT task.
530          */
531         cpumask_var_t rto_mask;
532         atomic_t rto_count;
533 #ifdef CONFIG_SMP
534         struct cpupri cpupri;
535 #endif
536 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
537         /*
538          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
539          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
540          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
541          */
542         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
543 #endif
544 };
545
546 /*
547  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
548  * members (mimicking the global state we have today).
549  */
550 static struct root_domain def_root_domain;
551
552 #endif
553
554 /*
555  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
556  *
557  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
558  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
559  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
560  */
561 struct rq {
562         /* runqueue lock: */
563         spinlock_t lock;
564
565         /*
566          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
567          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
568          */
569         unsigned long nr_running;
570         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
571         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
572 #ifdef CONFIG_NO_HZ
573         unsigned long last_tick_seen;
574         unsigned char in_nohz_recently;
575 #endif
576         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
577         struct load_weight load;
578         unsigned long nr_load_updates;
579         u64 nr_switches;
580
581         struct cfs_rq cfs;
582         struct rt_rq rt;
583
584 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
585         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
586         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
587 #endif
588 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
589         struct list_head leaf_rt_rq_list;
590 #endif
591
592         /*
593          * This is part of a global counter where only the total sum
594          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
595          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
596          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
597          */
598         unsigned long nr_uninterruptible;
599
600         struct task_struct *curr, *idle;
601         unsigned long next_balance;
602         struct mm_struct *prev_mm;
603
604         u64 clock;
605
606         atomic_t nr_iowait;
607
608 #ifdef CONFIG_SMP
609         struct root_domain *rd;
610         struct sched_domain *sd;
611
612         unsigned char idle_at_tick;
613         /* For active balancing */
614         int active_balance;
615         int push_cpu;
616         /* cpu of this runqueue: */
617         int cpu;
618         int online;
619
620         unsigned long avg_load_per_task;
621
622         struct task_struct *migration_thread;
623         struct list_head migration_queue;
624 #endif
625
626 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
627 #ifdef CONFIG_SMP
628         int hrtick_csd_pending;
629         struct call_single_data hrtick_csd;
630 #endif
631         struct hrtimer hrtick_timer;
632 #endif
633
634 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
635         /* latency stats */
636         struct sched_info rq_sched_info;
637         unsigned long long rq_cpu_time;
638         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
639
640         /* sys_sched_yield() stats */
641         unsigned int yld_count;
642
643         /* schedule() stats */
644         unsigned int sched_switch;
645         unsigned int sched_count;
646         unsigned int sched_goidle;
647
648         /* try_to_wake_up() stats */
649         unsigned int ttwu_count;
650         unsigned int ttwu_local;
651
652         /* BKL stats */
653         unsigned int bkl_count;
654 #endif
655 };
656
657 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
658
659 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
660 {
661         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
662 }
663
664 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
665 {
666 #ifdef CONFIG_SMP
667         return rq->cpu;
668 #else
669         return 0;
670 #endif
671 }
672
673 /*
674  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
675  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
676  *
677  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
678  * preempt-disabled sections.
679  */
680 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
681         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
682
683 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
684 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
685 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
686 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
687
688 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
689 {
690         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
691 }
692
693 /*
694  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
695  */
696 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
697 # define const_debug __read_mostly
698 #else
699 # define const_debug static const
700 #endif
701
702 /**
703  * runqueue_is_locked
704  *
705  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
706  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
707  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
708  */
709 int runqueue_is_locked(void)
710 {
711         int cpu = get_cpu();
712         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
713         int ret;
714
715         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
716         put_cpu();
717         return ret;
718 }
719
720 /*
721  * Debugging: various feature bits
722  */
723
724 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
725         __SCHED_FEAT_##name ,
726
727 enum {
728 #include "sched_features.h"
729 };
730
731 #undef SCHED_FEAT
732
733 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
734         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
735
736 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
737 #include "sched_features.h"
738         0;
739
740 #undef SCHED_FEAT
741
742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
743 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
744         #name ,
745
746 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
747 #include "sched_features.h"
748         NULL
749 };
750
751 #undef SCHED_FEAT
752
753 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
754 {
755         int i;
756
757         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
758                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
759                         seq_puts(m, "NO_");
760                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
761         }
762         seq_puts(m, "\n");
763
764         return 0;
765 }
766
767 static ssize_t
768 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
769                 size_t cnt, loff_t *ppos)
770 {
771         char buf[64];
772         char *cmp = buf;
773         int neg = 0;
774         int i;
775
776         if (cnt > 63)
777                 cnt = 63;
778
779         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
780                 return -EFAULT;
781
782         buf[cnt] = 0;
783
784         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
785                 neg = 1;
786                 cmp += 3;
787         }
788
789         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
790                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
791
792                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
793                         if (neg)
794                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
795                         else
796                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
797                         break;
798                 }
799         }
800
801         if (!sched_feat_names[i])
802                 return -EINVAL;
803
804         filp->f_pos += cnt;
805
806         return cnt;
807 }
808
809 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
810 {
811         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
812 }
813
814 static struct file_operations sched_feat_fops = {
815         .open           = sched_feat_open,
816         .write          = sched_feat_write,
817         .read           = seq_read,
818         .llseek         = seq_lseek,
819         .release        = single_release,
820 };
821
822 static __init int sched_init_debug(void)
823 {
824         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
825                         &sched_feat_fops);
826
827         return 0;
828 }
829 late_initcall(sched_init_debug);
830
831 #endif
832
833 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
834
835 /*
836  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
837  * Limited because this is done with IRQs disabled.
838  */
839 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
840
841 /*
842  * ratelimit for updating the group shares.
843  * default: 0.25ms
844  */
845 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
846
847 /*
848  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
849  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
850  * default: 4
851  */
852 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
853
854 /*
855  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
856  * default: 1s
857  */
858 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
859
860 static __read_mostly int scheduler_running;
861
862 /*
863  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
864  * default: 0.95s
865  */
866 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
867
868 static inline u64 global_rt_period(void)
869 {
870         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
871 }
872
873 static inline u64 global_rt_runtime(void)
874 {
875         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
876                 return RUNTIME_INF;
877
878         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
879 }
880
881 #ifndef prepare_arch_switch
882 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
883 #endif
884 #ifndef finish_arch_switch
885 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
886 #endif
887
888 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
889 {
890         return rq->curr == p;
891 }
892
893 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
894 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
895 {
896         return task_current(rq, p);
897 }
898
899 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
900 {
901 }
902
903 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
904 {
905 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
906         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
907         rq->lock.owner = current;
908 #endif
909         /*
910          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
911          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
912          * prev into current:
913          */
914         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
915
916         spin_unlock_irq(&rq->lock);
917 }
918
919 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
920 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
921 {
922 #ifdef CONFIG_SMP
923         return p->oncpu;
924 #else
925         return task_current(rq, p);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
934          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
935          * here.
936          */
937         next->oncpu = 1;
938 #endif
939 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
940         spin_unlock_irq(&rq->lock);
941 #else
942         spin_unlock(&rq->lock);
943 #endif
944 }
945
946 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
947 {
948 #ifdef CONFIG_SMP
949         /*
950          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
951          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
952          * finished.
953          */
954         smp_wmb();
955         prev->oncpu = 0;
956 #endif
957 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
958         local_irq_enable();
959 #endif
960 }
961 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
962
963 /*
964  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
965  * Must be called interrupts disabled.
966  */
967 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         for (;;) {
971                 struct rq *rq = task_rq(p);
972                 spin_lock(&rq->lock);
973                 if (likely(rq == task_rq(p)))
974                         return rq;
975                 spin_unlock(&rq->lock);
976         }
977 }
978
979 /*
980  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
981  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
982  * explicitly disabling preemption.
983  */
984 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
985         __acquires(rq->lock)
986 {
987         struct rq *rq;
988
989         for (;;) {
990                 local_irq_save(*flags);
991                 rq = task_rq(p);
992                 spin_lock(&rq->lock);
993                 if (likely(rq == task_rq(p)))
994                         return rq;
995                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
996         }
997 }
998
999 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
1000 {
1001         struct rq *rq = task_rq(p);
1002
1003         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
1004         spin_unlock_wait(&rq->lock);
1005 }
1006
1007 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
1008         __releases(rq->lock)
1009 {
1010         spin_unlock(&rq->lock);
1011 }
1012
1013 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
1014         __releases(rq->lock)
1015 {
1016         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1017 }
1018
1019 /*
1020  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1021  */
1022 static struct rq *this_rq_lock(void)
1023         __acquires(rq->lock)
1024 {
1025         struct rq *rq;
1026
1027         local_irq_disable();
1028         rq = this_rq();
1029         spin_lock(&rq->lock);
1030
1031         return rq;
1032 }
1033
1034 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1035 /*
1036  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1037  *
1038  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1039  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1040  * reschedule event.
1041  *
1042  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1043  * rq->lock.
1044  */
1045
1046 /*
1047  * Use hrtick when:
1048  *  - enabled by features
1049  *  - hrtimer is actually high res
1050  */
1051 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1052 {
1053         if (!sched_feat(HRTICK))
1054                 return 0;
1055         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1056                 return 0;
1057         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1058 }
1059
1060 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1061 {
1062         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1063                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1064 }
1065
1066 /*
1067  * High-resolution timer tick.
1068  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1069  */
1070 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1071 {
1072         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1073
1074         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1075
1076         spin_lock(&rq->lock);
1077         update_rq_clock(rq);
1078         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1079         spin_unlock(&rq->lock);
1080
1081         return HRTIMER_NORESTART;
1082 }
1083
1084 #ifdef CONFIG_SMP
1085 /*
1086  * called from hardirq (IPI) context
1087  */
1088 static void __hrtick_start(void *arg)
1089 {
1090         struct rq *rq = arg;
1091
1092         spin_lock(&rq->lock);
1093         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1094         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1095         spin_unlock(&rq->lock);
1096 }
1097
1098 /*
1099  * Called to set the hrtick timer state.
1100  *
1101  * called with rq->lock held and irqs disabled
1102  */
1103 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1104 {
1105         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1106         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1107
1108         hrtimer_set_expires(timer, time);
1109
1110         if (rq == this_rq()) {
1111                 hrtimer_restart(timer);
1112         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1113                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1114                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1115         }
1116 }
1117
1118 static int
1119 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1120 {
1121         int cpu = (int)(long)hcpu;
1122
1123         switch (action) {
1124         case CPU_UP_CANCELED:
1125         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1126         case CPU_DOWN_PREPARE:
1127         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1128         case CPU_DEAD:
1129         case CPU_DEAD_FROZEN:
1130                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1131                 return NOTIFY_OK;
1132         }
1133
1134         return NOTIFY_DONE;
1135 }
1136
1137 static __init void init_hrtick(void)
1138 {
1139         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1140 }
1141 #else
1142 /*
1143  * Called to set the hrtick timer state.
1144  *
1145  * called with rq->lock held and irqs disabled
1146  */
1147 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1148 {
1149         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1150 }
1151
1152 static inline void init_hrtick(void)
1153 {
1154 }
1155 #endif /* CONFIG_SMP */
1156
1157 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1158 {
1159 #ifdef CONFIG_SMP
1160         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1161
1162         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1163         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1164         rq->hrtick_csd.info = rq;
1165 #endif
1166
1167         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1168         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1169 }
1170 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1171 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1172 {
1173 }
1174
1175 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1176 {
1177 }
1178
1179 static inline void init_hrtick(void)
1180 {
1181 }
1182 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1183
1184 /*
1185  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1186  *
1187  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1188  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1189  * the target CPU.
1190  */
1191 #ifdef CONFIG_SMP
1192
1193 #ifndef tsk_is_polling
1194 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1195 #endif
1196
1197 static void resched_task(struct task_struct *p)
1198 {
1199         int cpu;
1200
1201         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1202
1203         if (test_tsk_need_resched(p))
1204                 return;
1205
1206         set_tsk_need_resched(p);
1207
1208         cpu = task_cpu(p);
1209         if (cpu == smp_processor_id())
1210                 return;
1211
1212         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1213         smp_mb();
1214         if (!tsk_is_polling(p))
1215                 smp_send_reschedule(cpu);
1216 }
1217
1218 static void resched_cpu(int cpu)
1219 {
1220         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1221         unsigned long flags;
1222
1223         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1224                 return;
1225         resched_task(cpu_curr(cpu));
1226         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1227 }
1228
1229 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1230 /*
1231  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1232  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1233  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1234  * idle system the next event might even be infinite time into the
1235  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1236  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1237  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1238  * wheel for the next timer event.
1239  */
1240 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1241 {
1242         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1243
1244         if (cpu == smp_processor_id())
1245                 return;
1246
1247         /*
1248          * This is safe, as this function is called with the timer
1249          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1250          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1251          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1252          * timer into account automatically.
1253          */
1254         if (rq->curr != rq->idle)
1255                 return;
1256
1257         /*
1258          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1259          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1260          * idle task through an additional NOOP schedule()
1261          */
1262         set_tsk_need_resched(rq->idle);
1263
1264         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1265         smp_mb();
1266         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1267                 smp_send_reschedule(cpu);
1268 }
1269 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1270
1271 #else /* !CONFIG_SMP */
1272 static void resched_task(struct task_struct *p)
1273 {
1274         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1275         set_tsk_need_resched(p);
1276 }
1277 #endif /* CONFIG_SMP */
1278
1279 #if BITS_PER_LONG == 32
1280 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1281 #else
1282 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1283 #endif
1284
1285 #define WMULT_SHIFT     32
1286
1287 /*
1288  * Shift right and round:
1289  */
1290 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1291
1292 /*
1293  * delta *= weight / lw
1294  */
1295 static unsigned long
1296 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1297                 struct load_weight *lw)
1298 {
1299         u64 tmp;
1300
1301         if (!lw->inv_weight) {
1302                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1303                         lw->inv_weight = 1;
1304                 else
1305                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1306                                 / (lw->weight+1);
1307         }
1308
1309         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1310         /*
1311          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1312          */
1313         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1314                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1315                         WMULT_SHIFT/2);
1316         else
1317                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1318
1319         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1320 }
1321
1322 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1323 {
1324         lw->weight += inc;
1325         lw->inv_weight = 0;
1326 }
1327
1328 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1329 {
1330         lw->weight -= dec;
1331         lw->inv_weight = 0;
1332 }
1333
1334 /*
1335  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1336  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1337  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1338  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1339  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1340  * slice expiry etc.
1341  */
1342
1343 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1344 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1345
1346 /*
1347  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1348  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1349  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1350  * that remained on nice 0.
1351  *
1352  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1353  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1354  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1355  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1356  * the relative distance between them is ~25%.)
1357  */
1358 static const int prio_to_weight[40] = {
1359  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1360  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1361  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1362  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1363  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1364  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1365  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1366  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1367 };
1368
1369 /*
1370  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1371  *
1372  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1373  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1374  * into multiplications:
1375  */
1376 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1377  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1378  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1379  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1380  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1381  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1382  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1383  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1384  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1385 };
1386
1387 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1388
1389 /*
1390  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1391  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1392  * structures to the load-balancing proper:
1393  */
1394 struct rq_iterator {
1395         void *arg;
1396         struct task_struct *(*start)(void *);
1397         struct task_struct *(*next)(void *);
1398 };
1399
1400 #ifdef CONFIG_SMP
1401 static unsigned long
1402 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1403               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1404               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1405               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1406
1407 static int
1408 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1409                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1410                    struct rq_iterator *iterator);
1411 #endif
1412
1413 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1414 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1415 #else
1416 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1417 #endif
1418
1419 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1420 {
1421         update_load_add(&rq->load, load);
1422 }
1423
1424 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1425 {
1426         update_load_sub(&rq->load, load);
1427 }
1428
1429 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1430 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1431
1432 /*
1433  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1434  * leaving it for the final time.
1435  */
1436 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1437 {
1438         struct task_group *parent, *child;
1439         int ret;
1440
1441         rcu_read_lock();
1442         parent = &root_task_group;
1443 down:
1444         ret = (*down)(parent, data);
1445         if (ret)
1446                 goto out_unlock;
1447         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1448                 parent = child;
1449                 goto down;
1450
1451 up:
1452                 continue;
1453         }
1454         ret = (*up)(parent, data);
1455         if (ret)
1456                 goto out_unlock;
1457
1458         child = parent;
1459         parent = parent->parent;
1460         if (parent)
1461                 goto up;
1462 out_unlock:
1463         rcu_read_unlock();
1464
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1469 {
1470         return 0;
1471 }
1472 #endif
1473
1474 #ifdef CONFIG_SMP
1475 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1476 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1477 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1478
1479 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1480 {
1481         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1482         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1483
1484         if (nr_running)
1485                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1486         else
1487                 rq->avg_load_per_task = 0;
1488
1489         return rq->avg_load_per_task;
1490 }
1491
1492 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1493
1494 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1495
1496 /*
1497  * Calculate and set the cpu's group shares.
1498  */
1499 static void
1500 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1501                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1502 {
1503         unsigned long shares;
1504         unsigned long rq_weight;
1505
1506         if (!tg->se[cpu])
1507                 return;
1508
1509         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1510
1511         /*
1512          *           \Sum shares * rq_weight
1513          * shares =  -----------------------
1514          *               \Sum rq_weight
1515          *
1516          */
1517         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1518         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1519
1520         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1521                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1522                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1523                 unsigned long flags;
1524
1525                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1526                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1527
1528                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1529                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1530         }
1531 }
1532
1533 /*
1534  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1535  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1536  * parent group depends on the shares of its child groups.
1537  */
1538 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1539 {
1540         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1541         unsigned long shares = 0;
1542         struct sched_domain *sd = data;
1543         int i;
1544
1545         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1546                 /*
1547                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1548                  * is one of average load so that when a new task gets to
1549                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1550                  */
1551                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1552                 if (!weight)
1553                         weight = NICE_0_LOAD;
1554
1555                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1556                 rq_weight += weight;
1557                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1558         }
1559
1560         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1561                 shares = tg->shares;
1562
1563         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1564                 shares = tg->shares;
1565
1566         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1567                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1568
1569         return 0;
1570 }
1571
1572 /*
1573  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1574  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1575  * group is a fraction of its parents load.
1576  */
1577 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1578 {
1579         unsigned long load;
1580         long cpu = (long)data;
1581
1582         if (!tg->parent) {
1583                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1584         } else {
1585                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1586                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1587                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1588         }
1589
1590         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1591
1592         return 0;
1593 }
1594
1595 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1596 {
1597         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1598         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1599
1600         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1601                 sd->last_update = now;
1602                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1603         }
1604 }
1605
1606 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1607 {
1608         spin_unlock(&rq->lock);
1609         update_shares(sd);
1610         spin_lock(&rq->lock);
1611 }
1612
1613 static void update_h_load(long cpu)
1614 {
1615         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1616 }
1617
1618 #else
1619
1620 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1621 {
1622 }
1623
1624 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1625 {
1626 }
1627
1628 #endif
1629
1630 #ifdef CONFIG_PREEMPT
1631
1632 /*
1633  * fair double_lock_balance: Safely acquires both rq->locks in a fair
1634  * way at the expense of forcing extra atomic operations in all
1635  * invocations.  This assures that the double_lock is acquired using the
1636  * same underlying policy as the spinlock_t on this architecture, which
1637  * reduces latency compared to the unfair variant below.  However, it
1638  * also adds more overhead and therefore may reduce throughput.
1639  */
1640 static inline int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(this_rq->lock)
1642         __acquires(busiest->lock)
1643         __acquires(this_rq->lock)
1644 {
1645         spin_unlock(&this_rq->lock);
1646         double_rq_lock(this_rq, busiest);
1647
1648         return 1;
1649 }
1650
1651 #else
1652 /*
1653  * Unfair double_lock_balance: Optimizes throughput at the expense of
1654  * latency by eliminating extra atomic operations when the locks are
1655  * already in proper order on entry.  This favors lower cpu-ids and will
1656  * grant the double lock to lower cpus over higher ids under contention,
1657  * regardless of entry order into the function.
1658  */
1659 static int _double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1660         __releases(this_rq->lock)
1661         __acquires(busiest->lock)
1662         __acquires(this_rq->lock)
1663 {
1664         int ret = 0;
1665
1666         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1667                 if (busiest < this_rq) {
1668                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1669                         spin_lock(&busiest->lock);
1670                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1671                         ret = 1;
1672                 } else
1673                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1674         }
1675         return ret;
1676 }
1677
1678 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
1679
1680 /*
1681  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1682  */
1683 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1684 {
1685         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1686                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1687                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1688                 BUG_ON(1);
1689         }
1690
1691         return _double_lock_balance(this_rq, busiest);
1692 }
1693
1694 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1695         __releases(busiest->lock)
1696 {
1697         spin_unlock(&busiest->lock);
1698         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1699 }
1700 #endif
1701
1702 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1703 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1704 {
1705 #ifdef CONFIG_SMP
1706         cfs_rq->shares = shares;
1707 #endif
1708 }
1709 #endif
1710
1711 #include "sched_stats.h"
1712 #include "sched_idletask.c"
1713 #include "sched_fair.c"
1714 #include "sched_rt.c"
1715 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1716 # include "sched_debug.c"
1717 #endif
1718
1719 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1720 #define for_each_class(class) \
1721    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1722
1723 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1724 {
1725         rq->nr_running++;
1726 }
1727
1728 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1729 {
1730         rq->nr_running--;
1731 }
1732
1733 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1734 {
1735         if (task_has_rt_policy(p)) {
1736                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1737                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1738                 return;
1739         }
1740
1741         /*
1742          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1743          */
1744         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1745                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1746                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1747                 return;
1748         }
1749
1750         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1751         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1752 }
1753
1754 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1755 {
1756         s64 diff = sample - *avg;
1757         *avg += diff >> 3;
1758 }
1759
1760 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1761 {
1762         if (wakeup)
1763                 p->se.start_runtime = p->se.sum_exec_runtime;
1764
1765         sched_info_queued(p);
1766         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1767         p->se.on_rq = 1;
1768 }
1769
1770 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1771 {
1772         if (sleep) {
1773                 if (p->se.last_wakeup) {
1774                         update_avg(&p->se.avg_overlap,
1775                                 p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1776                         p->se.last_wakeup = 0;
1777                 } else {
1778                         update_avg(&p->se.avg_wakeup,
1779                                 sysctl_sched_wakeup_granularity);
1780                 }
1781         }
1782
1783         sched_info_dequeued(p);
1784         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1785         p->se.on_rq = 0;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1790  */
1791 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1792 {
1793         return p->static_prio;
1794 }
1795
1796 /*
1797  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1798  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1799  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1800  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1801  * estimator recalculates.
1802  */
1803 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1804 {
1805         int prio;
1806
1807         if (task_has_rt_policy(p))
1808                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1809         else
1810                 prio = __normal_prio(p);
1811         return prio;
1812 }
1813
1814 /*
1815  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1816  * taken into account by the scheduler. This value might
1817  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1818  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1819  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1820  */
1821 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1822 {
1823         p->normal_prio = normal_prio(p);
1824         /*
1825          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1826          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1827          * to the normal priority:
1828          */
1829         if (!rt_prio(p->prio))
1830                 return p->normal_prio;
1831         return p->prio;
1832 }
1833
1834 /*
1835  * activate_task - move a task to the runqueue.
1836  */
1837 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1838 {
1839         if (task_contributes_to_load(p))
1840                 rq->nr_uninterruptible--;
1841
1842         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1843         inc_nr_running(rq);
1844 }
1845
1846 /*
1847  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1848  */
1849 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1850 {
1851         if (task_contributes_to_load(p))
1852                 rq->nr_uninterruptible++;
1853
1854         dequeue_task(rq, p, sleep);
1855         dec_nr_running(rq);
1856 }
1857
1858 /**
1859  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1860  * @p: the task in question.
1861  */
1862 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1863 {
1864         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1865 }
1866
1867 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1868 {
1869         set_task_rq(p, cpu);
1870 #ifdef CONFIG_SMP
1871         /*
1872          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1873          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1874          * per-task data have been completed by this moment.
1875          */
1876         smp_wmb();
1877         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1878 #endif
1879 }
1880
1881 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1882                                        const struct sched_class *prev_class,
1883                                        int oldprio, int running)
1884 {
1885         if (prev_class != p->sched_class) {
1886                 if (prev_class->switched_from)
1887                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1888                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1889         } else
1890                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1891 }
1892
1893 #ifdef CONFIG_SMP
1894
1895 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1896 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1897 {
1898         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Is this task likely cache-hot:
1903  */
1904 static int
1905 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1906 {
1907         s64 delta;
1908
1909         /*
1910          * Buddy candidates are cache hot:
1911          */
1912         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1913                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1914                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1915                 return 1;
1916
1917         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1918                 return 0;
1919
1920         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1921                 return 1;
1922         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1923                 return 0;
1924
1925         delta = now - p->se.exec_start;
1926
1927         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1928 }
1929
1930
1931 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1932 {
1933         int old_cpu = task_cpu(p);
1934         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1935         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1936                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1937         u64 clock_offset;
1938
1939         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1940
1941         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1942
1943 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1944         if (p->se.wait_start)
1945                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1946         if (p->se.sleep_start)
1947                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1948         if (p->se.block_start)
1949                 p->se.block_start -= clock_offset;
1950         if (old_cpu != new_cpu) {
1951                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1952                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1953                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1954         }
1955 #endif
1956         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1957                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1958
1959         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1960 }
1961
1962 struct migration_req {
1963         struct list_head list;
1964
1965         struct task_struct *task;
1966         int dest_cpu;
1967
1968         struct completion done;
1969 };
1970
1971 /*
1972  * The task's runqueue lock must be held.
1973  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1974  */
1975 static int
1976 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1977 {
1978         struct rq *rq = task_rq(p);
1979
1980         /*
1981          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1982          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1983          */
1984         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1985                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1986                 return 0;
1987         }
1988
1989         init_completion(&req->done);
1990         req->task = p;
1991         req->dest_cpu = dest_cpu;
1992         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1993
1994         return 1;
1995 }
1996
1997 /*
1998  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1999  *
2000  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
2001  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
2002  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
2003  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
2004  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
2005  * @p has remained unscheduled the whole time.
2006  *
2007  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
2008  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
2009  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
2010  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
2011  * waiting to become inactive.
2012  */
2013 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
2014 {
2015         unsigned long flags;
2016         int running, on_rq;
2017         unsigned long ncsw;
2018         struct rq *rq;
2019
2020         for (;;) {
2021                 /*
2022                  * We do the initial early heuristics without holding
2023                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
2024                  * the runqueue lock when things look like they will
2025                  * work out!
2026                  */
2027                 rq = task_rq(p);
2028
2029                 /*
2030                  * If the task is actively running on another CPU
2031                  * still, just relax and busy-wait without holding
2032                  * any locks.
2033                  *
2034                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
2035                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
2036                  * But we don't care, since "task_running()" will
2037                  * return false if the runqueue has changed and p
2038                  * is actually now running somewhere else!
2039                  */
2040                 while (task_running(rq, p)) {
2041                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
2042                                 return 0;
2043                         cpu_relax();
2044                 }
2045
2046                 /*
2047                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
2048                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
2049                  * just go back and repeat.
2050                  */
2051                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2052                 trace_sched_wait_task(rq, p);
2053                 running = task_running(rq, p);
2054                 on_rq = p->se.on_rq;
2055                 ncsw = 0;
2056                 if (!match_state || p->state == match_state)
2057                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
2058                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2059
2060                 /*
2061                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2062                  */
2063                 if (unlikely(!ncsw))
2064                         break;
2065
2066                 /*
2067                  * Was it really running after all now that we
2068                  * checked with the proper locks actually held?
2069                  *
2070                  * Oops. Go back and try again..
2071                  */
2072                 if (unlikely(running)) {
2073                         cpu_relax();
2074                         continue;
2075                 }
2076
2077                 /*
2078                  * It's not enough that it's not actively running,
2079                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2080                  * preempted!
2081                  *
2082                  * So if it was still runnable (but just not actively
2083                  * running right now), it's preempted, and we should
2084                  * yield - it could be a while.
2085                  */
2086                 if (unlikely(on_rq)) {
2087                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2088                         continue;
2089                 }
2090
2091                 /*
2092                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2093                  * runnable, which means that it will never become
2094                  * running in the future either. We're all done!
2095                  */
2096                 break;
2097         }
2098
2099         return ncsw;
2100 }
2101
2102 /***
2103  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2104  * @p: the to-be-kicked thread
2105  *
2106  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2107  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2108  *
2109  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2110  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2111  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2112  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2113  * achieved as well.
2114  */
2115 void kick_process(struct task_struct *p)
2116 {
2117         int cpu;
2118
2119         preempt_disable();
2120         cpu = task_cpu(p);
2121         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2122                 smp_send_reschedule(cpu);
2123         preempt_enable();
2124 }
2125
2126 /*
2127  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2128  * according to the scheduling class and "nice" value.
2129  *
2130  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2131  * balance conservatively.
2132  */
2133 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2134 {
2135         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2136         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2137
2138         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2139                 return total;
2140
2141         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2142 }
2143
2144 /*
2145  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2146  * according to the scheduling class and "nice" value.
2147  */
2148 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2149 {
2150         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2151         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2152
2153         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2154                 return total;
2155
2156         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2157 }
2158
2159 /*
2160  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2161  * domain.
2162  */
2163 static struct sched_group *
2164 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2165 {
2166         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2167         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2168         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2169         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2170
2171         do {
2172                 unsigned long load, avg_load;
2173                 int local_group;
2174                 int i;
2175
2176                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2177                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2178                                         &p->cpus_allowed))
2179                         continue;
2180
2181                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2182                                                sched_group_cpus(group));
2183
2184                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2185                 avg_load = 0;
2186
2187                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2188                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2189                         if (local_group)
2190                                 load = source_load(i, load_idx);
2191                         else
2192                                 load = target_load(i, load_idx);
2193
2194                         avg_load += load;
2195                 }
2196
2197                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2198                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2199                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2200
2201                 if (local_group) {
2202                         this_load = avg_load;
2203                         this = group;
2204                 } else if (avg_load < min_load) {
2205                         min_load = avg_load;
2206                         idlest = group;
2207                 }
2208         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2209
2210         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2211                 return NULL;
2212         return idlest;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2217  */
2218 static int
2219 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2220 {
2221         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2222         int idlest = -1;
2223         int i;
2224
2225         /* Traverse only the allowed CPUs */
2226         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2227                 load = weighted_cpuload(i);
2228
2229                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2230                         min_load = load;
2231                         idlest = i;
2232                 }
2233         }
2234
2235         return idlest;
2236 }
2237
2238 /*
2239  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2240  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2241  * SD_BALANCE_EXEC.
2242  *
2243  * Balance, ie. select the least loaded group.
2244  *
2245  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2246  *
2247  * preempt must be disabled.
2248  */
2249 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2250 {
2251         struct task_struct *t = current;
2252         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2253
2254         for_each_domain(cpu, tmp) {
2255                 /*
2256                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2257                  */
2258                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2259                         break;
2260                 if (tmp->flags & flag)
2261                         sd = tmp;
2262         }
2263
2264         if (sd)
2265                 update_shares(sd);
2266
2267         while (sd) {
2268                 struct sched_group *group;
2269                 int new_cpu, weight;
2270
2271                 if (!(sd->flags & flag)) {
2272                         sd = sd->child;
2273                         continue;
2274                 }
2275
2276                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2277                 if (!group) {
2278                         sd = sd->child;
2279                         continue;
2280                 }
2281
2282                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2283                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2284                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2285                         sd = sd->child;
2286                         continue;
2287                 }
2288
2289                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2290                 cpu = new_cpu;
2291                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2292                 sd = NULL;
2293                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2294                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2295                                 break;
2296                         if (tmp->flags & flag)
2297                                 sd = tmp;
2298                 }
2299                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2300         }
2301
2302         return cpu;
2303 }
2304
2305 #endif /* CONFIG_SMP */
2306
2307 /***
2308  * try_to_wake_up - wake up a thread
2309  * @p: the to-be-woken-up thread
2310  * @state: the mask of task states that can be woken
2311  * @sync: do a synchronous wakeup?
2312  *
2313  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2314  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2315  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2316  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2317  * runnable without the overhead of this.
2318  *
2319  * returns failure only if the task is already active.
2320  */
2321 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2322 {
2323         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2324         unsigned long flags;
2325         long old_state;
2326         struct rq *rq;
2327
2328         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2329                 sync = 0;
2330
2331 #ifdef CONFIG_SMP
2332         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE) && !root_task_group_empty()) {
2333                 struct sched_domain *sd;
2334
2335                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2336                 cpu = task_cpu(p);
2337
2338                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2339                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2340                                 update_shares(sd);
2341                                 break;
2342                         }
2343                 }
2344         }
2345 #endif
2346
2347         smp_wmb();
2348         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2349         update_rq_clock(rq);
2350         old_state = p->state;
2351         if (!(old_state & state))
2352                 goto out;
2353
2354         if (p->se.on_rq)
2355                 goto out_running;
2356
2357         cpu = task_cpu(p);
2358         orig_cpu = cpu;
2359         this_cpu = smp_processor_id();
2360
2361 #ifdef CONFIG_SMP
2362         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2363                 goto out_activate;
2364
2365         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2366         if (cpu != orig_cpu) {
2367                 set_task_cpu(p, cpu);
2368                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2369                 /* might preempt at this point */
2370                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2371                 old_state = p->state;
2372                 if (!(old_state & state))
2373                         goto out;
2374                 if (p->se.on_rq)
2375                         goto out_running;
2376
2377                 this_cpu = smp_processor_id();
2378                 cpu = task_cpu(p);
2379         }
2380
2381 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2382         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2383         if (cpu == this_cpu)
2384                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2385         else {
2386                 struct sched_domain *sd;
2387                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2388                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2389                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2390                                 break;
2391                         }
2392                 }
2393         }
2394 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2395
2396 out_activate:
2397 #endif /* CONFIG_SMP */
2398         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2399         if (sync)
2400                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2401         if (orig_cpu != cpu)
2402                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2403         if (cpu == this_cpu)
2404                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2405         else
2406                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2407         activate_task(rq, p, 1);
2408         success = 1;
2409
2410         /*
2411          * Only attribute actual wakeups done by this task.
2412          */
2413         if (!in_interrupt()) {
2414                 struct sched_entity *se = &current->se;
2415                 u64 sample = se->sum_exec_runtime;
2416
2417                 if (se->last_wakeup)
2418                         sample -= se->last_wakeup;
2419                 else
2420                         sample -= se->start_runtime;
2421                 update_avg(&se->avg_wakeup, sample);
2422
2423                 se->last_wakeup = se->sum_exec_runtime;
2424         }
2425
2426 out_running:
2427         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2428         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2429
2430         p->state = TASK_RUNNING;
2431 #ifdef CONFIG_SMP
2432         if (p->sched_class->task_wake_up)
2433                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2434 #endif
2435 out:
2436         task_rq_unlock(rq, &flags);
2437
2438         return success;
2439 }
2440
2441 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2442 {
2443         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2444 }
2445 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2446
2447 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2448 {
2449         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2450 }
2451
2452 /*
2453  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2454  * p is forked by current.
2455  *
2456  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2457  */
2458 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2459 {
2460         p->se.exec_start                = 0;
2461         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2462         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2463         p->se.last_wakeup               = 0;
2464         p->se.avg_overlap               = 0;
2465         p->se.start_runtime             = 0;
2466         p->se.avg_wakeup                = sysctl_sched_wakeup_granularity;
2467
2468 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2469         p->se.wait_start                = 0;
2470         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2471         p->se.sleep_start               = 0;
2472         p->se.block_start               = 0;
2473         p->se.sleep_max                 = 0;
2474         p->se.block_max                 = 0;
2475         p->se.exec_max                  = 0;
2476         p->se.slice_max                 = 0;
2477         p->se.wait_max                  = 0;
2478 #endif
2479
2480         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2481         p->se.on_rq = 0;
2482         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2483
2484 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2485         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2486 #endif
2487
2488         /*
2489          * We mark the process as running here, but have not actually
2490          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2491          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2492          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2493          */
2494         p->state = TASK_RUNNING;
2495 }
2496
2497 /*
2498  * fork()/clone()-time setup:
2499  */
2500 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2501 {
2502         int cpu = get_cpu();
2503
2504         __sched_fork(p);
2505
2506 #ifdef CONFIG_SMP
2507         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2508 #endif
2509         set_task_cpu(p, cpu);
2510
2511         /*
2512          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2513          */
2514         p->prio = current->normal_prio;
2515         if (!rt_prio(p->prio))
2516                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2517
2518 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2519         if (likely(sched_info_on()))
2520                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2521 #endif
2522 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2523         p->oncpu = 0;
2524 #endif
2525 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2526         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2527         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2528 #endif
2529         plist_node_init(&p->pushable_tasks, MAX_PRIO);
2530
2531         put_cpu();
2532 }
2533
2534 /*
2535  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2536  *
2537  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2538  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2539  * on the runqueue and wakes it.
2540  */
2541 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2542 {
2543         unsigned long flags;
2544         struct rq *rq;
2545
2546         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2547         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2548         update_rq_clock(rq);
2549
2550         p->prio = effective_prio(p);
2551
2552         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2553                 activate_task(rq, p, 0);
2554         } else {
2555                 /*
2556                  * Let the scheduling class do new task startup
2557                  * management (if any):
2558                  */
2559                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2560                 inc_nr_running(rq);
2561         }
2562         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2563         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2564 #ifdef CONFIG_SMP
2565         if (p->sched_class->task_wake_up)
2566                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2567 #endif
2568         task_rq_unlock(rq, &flags);
2569 }
2570
2571 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2572
2573 /**
2574  * preempt_notifier_register - tell me when current is being preempted & rescheduled
2575  * @notifier: notifier struct to register
2576  */
2577 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2578 {
2579         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2580 }
2581 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2582
2583 /**
2584  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2585  * @notifier: notifier struct to unregister
2586  *
2587  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2588  */
2589 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2590 {
2591         hlist_del(&notifier->link);
2592 }
2593 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2594
2595 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2596 {
2597         struct preempt_notifier *notifier;
2598         struct hlist_node *node;
2599
2600         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2601                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2602 }
2603
2604 static void
2605 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2606                                  struct task_struct *next)
2607 {
2608         struct preempt_notifier *notifier;
2609         struct hlist_node *node;
2610
2611         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2612                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2613 }
2614
2615 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2616
2617 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2618 {
2619 }
2620
2621 static void
2622 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2623                                  struct task_struct *next)
2624 {
2625 }
2626
2627 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2628
2629 /**
2630  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2631  * @rq: the runqueue preparing to switch
2632  * @prev: the current task that is being switched out
2633  * @next: the task we are going to switch to.
2634  *
2635  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2636  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2637  * switch.
2638  *
2639  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2640  * hooks.
2641  */
2642 static inline void
2643 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2644                     struct task_struct *next)
2645 {
2646         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2647         prepare_lock_switch(rq, next);
2648         prepare_arch_switch(next);
2649 }
2650
2651 /**
2652  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2653  * @rq: runqueue associated with task-switch
2654  * @prev: the thread we just switched away from.
2655  *
2656  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2657  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2658  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2659  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2660  *
2661  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2662  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2663  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2664  * details.)
2665  */
2666 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2667         __releases(rq->lock)
2668 {
2669         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2670         long prev_state;
2671 #ifdef CONFIG_SMP
2672         int post_schedule = 0;
2673
2674         if (current->sched_class->needs_post_schedule)
2675                 post_schedule = current->sched_class->needs_post_schedule(rq);
2676 #endif
2677
2678         rq->prev_mm = NULL;
2679
2680         /*
2681          * A task struct has one reference for the use as "current".
2682          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2683          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2684          * the scheduled task must drop that reference.
2685          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2686          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2687          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2688          * be dropped twice.
2689          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2690          */
2691         prev_state = prev->state;
2692         finish_arch_switch(prev);
2693         finish_lock_switch(rq, prev);
2694 #ifdef CONFIG_SMP
2695         if (post_schedule)
2696                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2697 #endif
2698
2699         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2700         if (mm)
2701                 mmdrop(mm);
2702         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2703                 /*
2704                  * Remove function-return probe instances associated with this
2705                  * task and put them back on the free list.
2706                  */
2707                 kprobe_flush_task(prev);
2708                 put_task_struct(prev);
2709         }
2710 }
2711
2712 /**
2713  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2714  * @prev: the thread we just switched away from.
2715  */
2716 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2717         __releases(rq->lock)
2718 {
2719         struct rq *rq = this_rq();
2720
2721         finish_task_switch(rq, prev);
2722 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2723         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2724         preempt_enable();
2725 #endif
2726         if (current->set_child_tid)
2727                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2728 }
2729
2730 /*
2731  * context_switch - switch to the new MM and the new
2732  * thread's register state.
2733  */
2734 static inline void
2735 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2736                struct task_struct *next)
2737 {
2738         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2739
2740         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2741         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2742         mm = next->mm;
2743         oldmm = prev->active_mm;
2744         /*
2745          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2746          * combine the page table reload and the switch backend into
2747          * one hypercall.
2748          */
2749         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2750
2751         if (unlikely(!mm)) {
2752                 next->active_mm = oldmm;
2753                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2754                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2755         } else
2756                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2757
2758         if (unlikely(!prev->mm)) {
2759                 prev->active_mm = NULL;
2760                 rq->prev_mm = oldmm;
2761         }
2762         /*
2763          * Since the runqueue lock will be released by the next
2764          * task (which is an invalid locking op but in the case
2765          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2766          * do an early lockdep release here:
2767          */
2768 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2769         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2770 #endif
2771
2772         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2773         switch_to(prev, next, prev);
2774
2775         barrier();
2776         /*
2777          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2778          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2779          * frame will be invalid.
2780          */
2781         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2782 }
2783
2784 /*
2785  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2786  *
2787  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2788  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2789  * number of context switches performed since bootup.
2790  */
2791 unsigned long nr_running(void)
2792 {
2793         unsigned long i, sum = 0;
2794
2795         for_each_online_cpu(i)
2796                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2797
2798         return sum;
2799 }
2800
2801 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2802 {
2803         unsigned long i, sum = 0;
2804
2805         for_each_possible_cpu(i)
2806                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2807
2808         /*
2809          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2810          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2811          */
2812         if (unlikely((long)sum < 0))
2813                 sum = 0;
2814
2815         return sum;
2816 }
2817
2818 unsigned long long nr_context_switches(void)
2819 {
2820         int i;
2821         unsigned long long sum = 0;
2822
2823         for_each_possible_cpu(i)
2824                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2825
2826         return sum;
2827 }
2828
2829 unsigned long nr_iowait(void)
2830 {
2831         unsigned long i, sum = 0;
2832
2833         for_each_possible_cpu(i)
2834                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2835
2836         return sum;
2837 }
2838
2839 unsigned long nr_active(void)
2840 {
2841         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2842
2843         for_each_online_cpu(i) {
2844                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2845                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2846         }
2847
2848         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2849                 uninterruptible = 0;
2850
2851         return running + uninterruptible;
2852 }
2853
2854 /*
2855  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2856  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2857  */
2858 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2859 {
2860         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2861         int i, scale;
2862
2863         this_rq->nr_load_updates++;
2864
2865         /* Update our load: */
2866         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2867                 unsigned long old_load, new_load;
2868
2869                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2870
2871                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2872                 new_load = this_load;
2873                 /*
2874                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2875                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2876                  * example.
2877                  */
2878                 if (new_load > old_load)
2879                         new_load += scale-1;
2880                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2881         }
2882 }
2883
2884 #ifdef CONFIG_SMP
2885
2886 /*
2887  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2888  *
2889  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2890  * you need to do so manually before calling.
2891  */
2892 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2893         __acquires(rq1->lock)
2894         __acquires(rq2->lock)
2895 {
2896         BUG_ON(!irqs_disabled());
2897         if (rq1 == rq2) {
2898                 spin_lock(&rq1->lock);
2899                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2900         } else {
2901                 if (rq1 < rq2) {
2902                         spin_lock(&rq1->lock);
2903                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2904                 } else {
2905                         spin_lock(&rq2->lock);
2906                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2907                 }
2908         }
2909         update_rq_clock(rq1);
2910         update_rq_clock(rq2);
2911 }
2912
2913 /*
2914  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2915  *
2916  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2917  * you need to do so manually after calling.
2918  */
2919 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2920         __releases(rq1->lock)
2921         __releases(rq2->lock)
2922 {
2923         spin_unlock(&rq1->lock);
2924         if (rq1 != rq2)
2925                 spin_unlock(&rq2->lock);
2926         else
2927                 __release(rq2->lock);
2928 }
2929
2930 /*
2931  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2932  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2933  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2934  * the cpu_allowed mask is restored.
2935  */
2936 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2937 {
2938         struct migration_req req;
2939         unsigned long flags;
2940         struct rq *rq;
2941
2942         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2943         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2944             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2945                 goto out;
2946
2947         /* force the process onto the specified CPU */
2948         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2949                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2950                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2951
2952                 get_task_struct(mt);
2953                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2954                 wake_up_process(mt);
2955                 put_task_struct(mt);
2956                 wait_for_completion(&req.done);
2957
2958                 return;
2959         }
2960 out:
2961         task_rq_unlock(rq, &flags);
2962 }
2963
2964 /*
2965  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2966  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2967  */
2968 void sched_exec(void)
2969 {
2970         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2971         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2972         put_cpu();
2973         if (new_cpu != this_cpu)
2974                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2975 }
2976
2977 /*
2978  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2979  * Both runqueues must be locked.
2980  */
2981 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2982                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2983 {
2984         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2985         set_task_cpu(p, this_cpu);
2986         activate_task(this_rq, p, 0);
2987         /*
2988          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2989          * to be always true for them.
2990          */
2991         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2992 }
2993
2994 /*
2995  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2996  */
2997 static
2998 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2999                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3000                      int *all_pinned)
3001 {
3002         int tsk_cache_hot = 0;
3003         /*
3004          * We do not migrate tasks that are:
3005          * 1) running (obviously), or
3006          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
3007          * 3) are cache-hot on their current CPU.
3008          */
3009         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
3010                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
3011                 return 0;
3012         }
3013         *all_pinned = 0;
3014
3015         if (task_running(rq, p)) {
3016                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
3017                 return 0;
3018         }
3019
3020         /*
3021          * Aggressive migration if:
3022          * 1) task is cache cold, or
3023          * 2) too many balance attempts have failed.
3024          */
3025
3026         tsk_cache_hot = task_hot(p, rq->clock, sd);
3027         if (!tsk_cache_hot ||
3028                 sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
3029 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
3030                 if (tsk_cache_hot) {
3031                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
3032                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
3033                 }
3034 #endif
3035                 return 1;
3036         }
3037
3038         if (tsk_cache_hot) {
3039                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
3040                 return 0;
3041         }
3042         return 1;
3043 }
3044
3045 static unsigned long
3046 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3047               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
3048               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
3049               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
3050 {
3051         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
3052         struct task_struct *p;
3053         long rem_load_move = max_load_move;
3054
3055         if (max_load_move == 0)
3056                 goto out;
3057
3058         pinned = 1;
3059
3060         /*
3061          * Start the load-balancing iterator:
3062          */
3063         p = iterator->start(iterator->arg);
3064 next:
3065         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
3066                 goto out;
3067
3068         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
3069             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3070                 p = iterator->next(iterator->arg);
3071                 goto next;
3072         }
3073
3074         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3075         pulled++;
3076         rem_load_move -= p->se.load.weight;
3077
3078 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3079         /*
3080          * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible kernels
3081          * will stop after the first task is pulled to minimize the critical
3082          * section.
3083          */
3084         if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3085                 goto out;
3086 #endif
3087
3088         /*
3089          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
3090          */
3091         if (rem_load_move > 0) {
3092                 if (p->prio < *this_best_prio)
3093                         *this_best_prio = p->prio;
3094                 p = iterator->next(iterator->arg);
3095                 goto next;
3096         }
3097 out:
3098         /*
3099          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3100          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3101          * inside pull_task().
3102          */
3103         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3104
3105         if (all_pinned)
3106                 *all_pinned = pinned;
3107
3108         return max_load_move - rem_load_move;
3109 }
3110
3111 /*
3112  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3113  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3114  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3115  *
3116  * Called with both runqueues locked.
3117  */
3118 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3119                       unsigned long max_load_move,
3120                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3121                       int *all_pinned)
3122 {
3123         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3124         unsigned long total_load_moved = 0;
3125         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3126
3127         do {
3128                 total_load_moved +=
3129                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3130                                 max_load_move - total_load_moved,
3131                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3132                 class = class->next;
3133
3134 #ifdef CONFIG_PREEMPT
3135                 /*
3136                  * NEWIDLE balancing is a source of latency, so preemptible
3137                  * kernels will stop after the first task is pulled to minimize
3138                  * the critical section.
3139                  */
3140                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3141                         break;
3142 #endif
3143         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3144
3145         return total_load_moved > 0;
3146 }
3147
3148 static int
3149 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3150                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3151                    struct rq_iterator *iterator)
3152 {
3153         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3154         int pinned = 0;
3155
3156         while (p) {
3157                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3158                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3159                         /*
3160                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3161                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3162                          * stats here rather than inside pull_task().
3163                          */
3164                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3165
3166                         return 1;
3167                 }
3168                 p = iterator->next(iterator->arg);
3169         }
3170
3171         return 0;
3172 }
3173
3174 /*
3175  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3176  * part of active balancing operations within "domain".
3177  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3178  *
3179  * Called with both runqueues locked.
3180  */
3181 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3182                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3183 {
3184         const struct sched_class *class;
3185
3186         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3187                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3188                         return 1;
3189
3190         return 0;
3191 }
3192 /********** Helpers for find_busiest_group ************************/
3193 /**
3194  * sd_lb_stats - Structure to store the statistics of a sched_domain
3195  *              during load balancing.
3196  */
3197 struct sd_lb_stats {
3198         struct sched_group *busiest; /* Busiest group in this sd */
3199         struct sched_group *this;  /* Local group in this sd */
3200         unsigned long total_load;  /* Total load of all groups in sd */
3201         unsigned long total_pwr;   /*   Total power of all groups in sd */
3202         unsigned long avg_load;    /* Average load across all groups in sd */
3203
3204         /** Statistics of this group */
3205         unsigned long this_load;
3206         unsigned long this_load_per_task;
3207         unsigned long this_nr_running;
3208
3209         /* Statistics of the busiest group */
3210         unsigned long max_load;
3211         unsigned long busiest_load_per_task;
3212         unsigned long busiest_nr_running;
3213
3214         int group_imb; /* Is there imbalance in this sd */
3215 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3216         int power_savings_balance; /* Is powersave balance needed for this sd */
3217         struct sched_group *group_min; /* Least loaded group in sd */
3218         struct sched_group *group_leader; /* Group which relieves group_min */
3219         unsigned long min_load_per_task; /* load_per_task in group_min */
3220         unsigned long leader_nr_running; /* Nr running of group_leader */
3221         unsigned long min_nr_running; /* Nr running of group_min */
3222 #endif
3223 };
3224
3225 /**
3226  * sg_lb_stats - stats of a sched_group required for load_balancing
3227  */
3228 struct sg_lb_stats {
3229         unsigned long avg_load; /*Avg load across the CPUs of the group */
3230         unsigned long group_load; /* Total load over the CPUs of the group */
3231         unsigned long sum_nr_running; /* Nr tasks running in the group */
3232         unsigned long sum_weighted_load; /* Weighted load of group's tasks */
3233         unsigned long group_capacity;
3234         int group_imb; /* Is there an imbalance in the group ? */
3235 };
3236
3237 /**
3238  * group_first_cpu - Returns the first cpu in the cpumask of a sched_group.
3239  * @group: The group whose first cpu is to be returned.
3240  */
3241 static inline unsigned int group_first_cpu(struct sched_group *group)
3242 {
3243         return cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3244 }
3245
3246 /**
3247  * get_sd_load_idx - Obtain the load index for a given sched domain.
3248  * @sd: The sched_domain whose load_idx is to be obtained.
3249  * @idle: The Idle status of the CPU for whose sd load_icx is obtained.
3250  */
3251 static inline int get_sd_load_idx(struct sched_domain *sd,
3252                                         enum cpu_idle_type idle)
3253 {
3254         int load_idx;
3255
3256         switch (idle) {
3257         case CPU_NOT_IDLE:
3258                 load_idx = sd->busy_idx;
3259                 break;
3260
3261         case CPU_NEWLY_IDLE:
3262                 load_idx = sd->newidle_idx;
3263                 break;
3264         default:
3265                 load_idx = sd->idle_idx;
3266                 break;
3267         }
3268
3269         return load_idx;
3270 }
3271
3272
3273 /**
3274  * update_sg_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3275  * @group: sched_group whose statistics are to be updated.
3276  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3277  * @idle: Idle status of this_cpu
3278  * @load_idx: Load index of sched_domain of this_cpu for load calc.
3279  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3280  * @local_group: Does group contain this_cpu.
3281  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3282  * @balance: Should we balance.
3283  * @sgs: variable to hold the statistics for this group.
3284  */
3285 static inline void update_sg_lb_stats(struct sched_group *group, int this_cpu,
3286                         enum cpu_idle_type idle, int load_idx, int *sd_idle,
3287                         int local_group, const struct cpumask *cpus,
3288                         int *balance, struct sg_lb_stats *sgs)
3289 {
3290         unsigned long load, max_cpu_load, min_cpu_load;
3291         int i;
3292         unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3293         unsigned long sum_avg_load_per_task;
3294         unsigned long avg_load_per_task;
3295
3296         if (local_group)
3297                 balance_cpu = group_first_cpu(group);
3298
3299         /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3300         sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3301         max_cpu_load = 0;
3302         min_cpu_load = ~0UL;
3303
3304         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3305                 struct rq *rq = cpu_rq(i);
3306
3307                 if (*sd_idle && rq->nr_running)
3308                         *sd_idle = 0;
3309
3310                 /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3311                 if (local_group) {
3312                         if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3313                                 first_idle_cpu = 1;
3314                                 balance_cpu = i;
3315                         }
3316
3317                         load = target_load(i, load_idx);
3318                 } else {
3319                         load = source_load(i, load_idx);
3320                         if (load > max_cpu_load)
3321                                 max_cpu_load = load;
3322                         if (min_cpu_load > load)
3323                                 min_cpu_load = load;
3324                 }
3325
3326                 sgs->group_load += load;
3327                 sgs->sum_nr_running += rq->nr_running;
3328                 sgs->sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3329
3330                 sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3331         }
3332
3333         /*
3334          * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3335          * is eligible for doing load balancing at this and above
3336          * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3337          * to do the newly idle load balance.
3338          */
3339         if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3340             balance_cpu != this_cpu && balance) {
3341                 *balance = 0;
3342                 return;
3343         }
3344
3345         /* Adjust by relative CPU power of the group */
3346         sgs->avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3347                         sgs->group_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3348
3349
3350         /*
3351          * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3352          * than the average weight of two tasks.
3353          *
3354          * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3355          *      might not be a suitable number - should we keep a
3356          *      normalized nr_running number somewhere that negates
3357          *      the hierarchy?
3358          */
3359         avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3360                         sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3361
3362         if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3363                 sgs->group_imb = 1;
3364
3365         sgs->group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3366
3367 }
3368
3369 /**
3370  * update_sd_lb_stats - Update sched_group's statistics for load balancing.
3371  * @sd: sched_domain whose statistics are to be updated.
3372  * @this_cpu: Cpu for which load balance is currently performed.
3373  * @idle: Idle status of this_cpu
3374  * @sd_idle: Idle status of the sched_domain containing group.
3375  * @cpus: Set of cpus considered for load balancing.
3376  * @balance: Should we balance.
3377  * @sds: variable to hold the statistics for this sched_domain.
3378  */
3379 static inline void update_sd_lb_stats(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3380                         enum cpu_idle_type idle, int *sd_idle,
3381                         const struct cpumask *cpus, int *balance,
3382                         struct sd_lb_stats *sds)
3383 {
3384         struct sched_group *group = sd->groups;
3385         struct sg_lb_stats sgs;
3386         int load_idx;
3387
3388 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3389         /*
3390          * Busy processors will not participate in power savings
3391          * balance.
3392          */
3393         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3394                 sds->power_savings_balance = 0;
3395         else {
3396                 sds->power_savings_balance = 1;
3397                 sds->min_nr_running = ULONG_MAX;
3398                 sds->leader_nr_running = 0;
3399         }
3400 #endif
3401         load_idx = get_sd_load_idx(sd, idle);
3402
3403         do {
3404                 int local_group;
3405
3406                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3407                                                sched_group_cpus(group));
3408                 memset(&sgs, 0, sizeof(sgs));
3409                 update_sg_lb_stats(group, this_cpu, idle, load_idx, sd_idle,
3410                                 local_group, cpus, balance, &sgs);
3411
3412                 if (local_group && balance && !(*balance))
3413                         return;
3414
3415                 sds->total_load += sgs.group_load;
3416                 sds->total_pwr += group->__cpu_power;
3417
3418                 if (local_group) {
3419                         sds->this_load = sgs.avg_load;
3420                         sds->this = group;
3421                         sds->this_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3422                         sds->this_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3423                 } else if (sgs.avg_load > sds->max_load &&
3424                            (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity ||
3425                                 sgs.group_imb)) {
3426                         sds->max_load = sgs.avg_load;
3427                         sds->busiest = group;
3428                         sds->busiest_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3429                         sds->busiest_load_per_task = sgs.sum_weighted_load;
3430                         sds->group_imb = sgs.group_imb;
3431                 }
3432
3433 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3434
3435                 if (!sds->power_savings_balance)
3436                         goto group_next;
3437
3438                 /*
3439                  * If the local group is idle or completely loaded
3440                  * no need to do power savings balance at this domain
3441                  */
3442                 if (local_group &&
3443                         (sds->this_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3444                         !sds->this_nr_running))
3445                         sds->power_savings_balance = 0;
3446
3447                 /*
3448                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3449                  * don't include that group in power savings calculations
3450                  */
3451                 if (!sds->power_savings_balance ||
3452                         sgs.sum_nr_running >= sgs.group_capacity ||
3453                         !sgs.sum_nr_running)
3454                         goto group_next;
3455
3456                 /*
3457                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3458                  * This is the group from where we need to pick up the load
3459                  * for saving power
3460                  */
3461                 if ((sgs.sum_nr_running < sds->min_nr_running) ||
3462                     (sgs.sum_nr_running == sds->min_nr_running &&
3463                      group_first_cpu(group) >
3464                         group_first_cpu(sds->group_min))) {
3465                         sds->group_min = group;
3466                         sds->min_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3467                         sds->min_load_per_task = sgs.sum_weighted_load /
3468                                                 sgs.sum_nr_running;
3469                 }
3470
3471                 /*
3472                  * Calculate the group which is almost near its
3473                  * capacity but still has some space to pick up some load
3474                  * from other group and save more power
3475                  */
3476                 if (sgs.sum_nr_running > sgs.group_capacity - 1)
3477                         goto group_next;
3478
3479                 if (sgs.sum_nr_running > sds->leader_nr_running ||
3480                     (sgs.sum_nr_running == sds->leader_nr_running &&
3481                      group_first_cpu(group) <
3482                         group_first_cpu(sds->group_leader))) {
3483                         sds->group_leader = group;
3484                         sds->leader_nr_running = sgs.sum_nr_running;
3485                 }
3486 group_next:
3487 #endif
3488                 group = group->next;
3489         } while (group != sd->groups);
3490
3491 }
3492
3493 /**
3494  * fix_small_imbalance - Calculate the minor imbalance that exists
3495  *                      amongst the groups of a sched_domain, during
3496  *                      load balancing.
3497  * @sds: Statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3498  * @this_cpu: The cpu at whose sched_domain we're performing load-balance.
3499  * @imbalance: Variable to store the imbalance.
3500  */
3501 static inline void fix_small_imbalance(struct sd_lb_stats *sds,
3502                                 int this_cpu, unsigned long *imbalance)
3503 {
3504         unsigned long tmp, pwr_now = 0, pwr_move = 0;
3505         unsigned int imbn = 2;
3506
3507         if (sds->this_nr_running) {
3508                 sds->this_load_per_task /= sds->this_nr_running;
3509                 if (sds->busiest_load_per_task >
3510                                 sds->this_load_per_task)
3511                         imbn = 1;
3512         } else
3513                 sds->this_load_per_task =
3514                         cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3515
3516         if (sds->max_load - sds->this_load + sds->busiest_load_per_task >=
3517                         sds->busiest_load_per_task * imbn) {
3518                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3519                 return;
3520         }
3521
3522         /*
3523          * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3524          * however we may be able to increase total CPU power used by
3525          * moving them.
3526          */
3527
3528         pwr_now += sds->busiest->__cpu_power *
3529                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load);
3530         pwr_now += sds->this->__cpu_power *
3531                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load);
3532         pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3533
3534         /* Amount of load we'd subtract */
3535         tmp = sg_div_cpu_power(sds->busiest,
3536                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3537         if (sds->max_load > tmp)
3538                 pwr_move += sds->busiest->__cpu_power *
3539                         min(sds->busiest_load_per_task, sds->max_load - tmp);
3540
3541         /* Amount of load we'd add */
3542         if (sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power <
3543                 sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3544                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3545                         sds->max_load * sds->busiest->__cpu_power);
3546         else
3547                 tmp = sg_div_cpu_power(sds->this,
3548                         sds->busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3549         pwr_move += sds->this->__cpu_power *
3550                         min(sds->this_load_per_task, sds->this_load + tmp);
3551         pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3552
3553         /* Move if we gain throughput */
3554         if (pwr_move > pwr_now)
3555                 *imbalance = sds->busiest_load_per_task;
3556 }
3557
3558 /**
3559  * calculate_imbalance - Calculate the amount of imbalance present within the
3560  *                       groups of a given sched_domain during load balance.
3561  * @sds: statistics of the sched_domain whose imbalance is to be calculated.
3562  * @this_cpu: Cpu for which currently load balance is being performed.
3563  * @imbalance: The variable to store the imbalance.
3564  */
3565 static inline void calculate_imbalance(struct sd_lb_stats *sds, int this_cpu,
3566                 unsigned long *imbalance)
3567 {
3568         unsigned long max_pull;
3569         /*
3570          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3571          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3572          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3573          */
3574         if (sds->max_load < sds->avg_load) {
3575                 *imbalance = 0;
3576                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3577         }
3578
3579         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3580         max_pull = min(sds->max_load - sds->avg_load,
3581                         sds->max_load - sds->busiest_load_per_task);
3582
3583         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3584         *imbalance = min(max_pull * sds->busiest->__cpu_power,
3585                 (sds->avg_load - sds->this_load) * sds->this->__cpu_power)
3586                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3587
3588         /*
3589          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3590          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3591          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3592          * moved
3593          */
3594         if (*imbalance < sds->busiest_load_per_task)
3595                 return fix_small_imbalance(sds, this_cpu, imbalance);
3596
3597 }
3598 /******* find_busiest_group() helpers end here *********************/
3599
3600 /*
3601  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3602  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3603  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3604  */
3605 static struct sched_group *
3606 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3607                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3608                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3609 {
3610         struct sd_lb_stats sds;
3611
3612         memset(&sds, 0, sizeof(sds));
3613
3614         /*
3615          * Compute the various statistics relavent for load balancing at
3616          * this level.
3617          */
3618         update_sd_lb_stats(sd, this_cpu, idle, sd_idle, cpus,
3619                                         balance, &sds);
3620
3621         if (balance && !(*balance))
3622                 goto ret;
3623
3624         if (!sds.busiest || sds.this_load >= sds.max_load
3625                 || sds.busiest_nr_running == 0)
3626                 goto out_balanced;
3627
3628         sds.avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * sds.total_load) / sds.total_pwr;
3629
3630         if (sds.this_load >= sds.avg_load ||
3631                         100*sds.max_load <= sd->imbalance_pct * sds.this_load)
3632                 goto out_balanced;
3633
3634         sds.busiest_load_per_task /= sds.busiest_nr_running;
3635         if (sds.group_imb)
3636                 sds.busiest_load_per_task =
3637                         min(sds.busiest_load_per_task, sds.avg_load);
3638
3639         /*
3640          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3641          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3642          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3643          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3644          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3645          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3646          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3647          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3648          * appear as very large values with unsigned longs.
3649          */
3650         if (sds.max_load <= sds.busiest_load_per_task)
3651                 goto out_balanced;
3652
3653         /* Looks like there is an imbalance. Compute it */
3654         calculate_imbalance(&sds, this_cpu, imbalance);
3655         return sds.busiest;
3656
3657 out_balanced:
3658 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3659         if (!sds.power_savings_balance)
3660                 goto ret;
3661
3662         if (sds.this != sds.group_leader || sds.group_leader == sds.group_min)
3663                 goto ret;
3664
3665         *imbalance = sds.min_load_per_task;
3666         if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3667                 cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3668                         group_first_cpu(sds.group_leader);
3669         }
3670         return sds.group_min;
3671
3672 #endif
3673 ret:
3674         *imbalance = 0;
3675         return NULL;
3676 }
3677
3678 /*
3679  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3680  */
3681 static struct rq *
3682 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3683                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3684 {
3685         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3686         unsigned long max_load = 0;
3687         int i;
3688
3689         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3690                 unsigned long wl;
3691
3692                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3693                         continue;
3694
3695                 rq = cpu_rq(i);
3696                 wl = weighted_cpuload(i);
3697
3698                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3699                         continue;
3700
3701                 if (wl > max_load) {
3702                         max_load = wl;
3703                         busiest = rq;
3704                 }
3705         }
3706
3707         return busiest;
3708 }
3709
3710 /*
3711  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3712  * so long as it is large enough.
3713  */
3714 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3715
3716 /*
3717  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3718  * tasks if there is an imbalance.
3719  */
3720 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3721                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3722                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3723 {
3724         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3725         struct sched_group *group;
3726         unsigned long imbalance;
3727         struct rq *busiest;
3728         unsigned long flags;
3729
3730         cpumask_setall(cpus);
3731
3732         /*
3733          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3734          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3735          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3736          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3737          */
3738         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3739             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3740                 sd_idle = 1;
3741
3742         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3743
3744 redo:
3745         update_shares(sd);
3746         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3747                                    cpus, balance);
3748
3749         if (*balance == 0)
3750                 goto out_balanced;
3751
3752         if (!group) {
3753                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3754                 goto out_balanced;
3755         }
3756
3757         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3758         if (!busiest) {
3759                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3760                 goto out_balanced;
3761         }
3762
3763         BUG_ON(busiest == this_rq);
3764
3765         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3766
3767         ld_moved = 0;
3768         if (busiest->nr_running > 1) {
3769                 /*
3770                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3771                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3772                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3773                  * correctly treated as an imbalance.
3774                  */
3775                 local_irq_save(flags);
3776                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3777                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3778                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3779                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3780                 local_irq_restore(flags);
3781
3782                 /*
3783                  * some other cpu did the load balance for us.
3784                  */
3785                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3786                         resched_cpu(this_cpu);
3787
3788                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3789                 if (unlikely(all_pinned)) {
3790                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3791                         if (!cpumask_empty(cpus))
3792                                 goto redo;
3793                         goto out_balanced;
3794                 }
3795         }
3796
3797         if (!ld_moved) {
3798                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3799                 sd->nr_balance_failed++;
3800
3801                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3802
3803                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3804
3805                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3806                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3807                          */
3808                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3809                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3810                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3811                                 all_pinned = 1;
3812                                 goto out_one_pinned;
3813                         }
3814
3815                         if (!busiest->active_balance) {
3816                                 busiest->active_balance = 1;
3817                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3818                                 active_balance = 1;
3819                         }
3820                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3821                         if (active_balance)
3822                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3823
3824                         /*
3825                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3826                          * counter.
3827                          */
3828                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3829                 }
3830         } else
3831                 sd->nr_balance_failed = 0;
3832
3833         if (likely(!active_balance)) {
3834                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3835                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3836         } else {
3837                 /*
3838                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3839                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3840                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3841                  * move_tasks).
3842                  */
3843                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3844                         sd->balance_interval *= 2;
3845         }
3846
3847         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3848             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3849                 ld_moved = -1;
3850
3851         goto out;
3852
3853 out_balanced:
3854         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3855
3856         sd->nr_balance_failed = 0;
3857
3858 out_one_pinned:
3859         /* tune up the balancing interval */
3860         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3861                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3862                 sd->balance_interval *= 2;
3863
3864         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3865             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3866                 ld_moved = -1;
3867         else
3868                 ld_moved = 0;
3869 out:
3870         if (ld_moved)
3871                 update_shares(sd);
3872         return ld_moved;
3873 }
3874
3875 /*
3876  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3877  * tasks if there is an imbalance.
3878  *
3879  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3880  * this_rq is locked.
3881  */
3882 static int
3883 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3884                         struct cpumask *cpus)
3885 {
3886         struct sched_group *group;
3887         struct rq *busiest = NULL;
3888         unsigned long imbalance;
3889         int ld_moved = 0;
3890         int sd_idle = 0;
3891         int all_pinned = 0;
3892
3893         cpumask_setall(cpus);
3894
3895         /*
3896          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3897          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3898          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3899          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3900          */
3901         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3902             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3903                 sd_idle = 1;
3904
3905         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3906 redo:
3907         update_shares_locked(this_rq, sd);
3908         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3909                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3910         if (!group) {
3911                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3912                 goto out_balanced;
3913         }
3914
3915         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3916         if (!busiest) {
3917                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3918                 goto out_balanced;
3919         }
3920
3921         BUG_ON(busiest == this_rq);
3922
3923         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3924
3925         ld_moved = 0;
3926         if (busiest->nr_running > 1) {
3927                 /* Attempt to move tasks */
3928                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3929                 /* this_rq->clock is already updated */
3930                 update_rq_clock(busiest);
3931                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3932                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3933                                         &all_pinned);
3934                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3935
3936                 if (unlikely(all_pinned)) {
3937                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3938                         if (!cpumask_empty(cpus))
3939                                 goto redo;
3940                 }
3941         }
3942
3943         if (!ld_moved) {
3944                 int active_balance = 0;
3945
3946                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3947                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3948                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3949                         return -1;
3950
3951                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3952                         return -1;
3953
3954                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3955                         return -1;
3956
3957                 /*
3958                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3959                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3960                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3961                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3962                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3963                  *
3964                  * The package power saving logic comes from
3965                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3966                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3967                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3968                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3969                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3970                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3971                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3972                  *
3973                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3974                  * will be more than one task in the source run queue and
3975                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3976                  * active balance code will not be triggered.
3977                  */
3978
3979                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3980                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3981
3982                 /*
3983                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3984                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3985                  */
3986                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3987                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3988                         all_pinned = 1;
3989                         return ld_moved;
3990                 }
3991
3992                 if (!busiest->active_balance) {
3993                         busiest->active_balance = 1;
3994                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3995                         active_balance = 1;
3996                 }
3997
3998                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3999                 /*
4000                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
4001                  */
4002                 spin_unlock(&this_rq->lock);
4003                 if (active_balance)
4004                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
4005                 spin_lock(&this_rq->lock);
4006
4007         } else
4008                 sd->nr_balance_failed = 0;
4009
4010         update_shares_locked(this_rq, sd);
4011         return ld_moved;
4012
4013 out_balanced:
4014         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
4015         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
4016             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
4017                 return -1;
4018         sd->nr_balance_failed = 0;
4019
4020         return 0;
4021 }
4022
4023 /*
4024  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
4025  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
4026  */
4027 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
4028 {
4029         struct sched_domain *sd;
4030         int pulled_task = 0;
4031         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
4032         cpumask_var_t tmpmask;
4033
4034         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
4035                 return;
4036
4037         for_each_domain(this_cpu, sd) {
4038                 unsigned long interval;
4039
4040                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4041                         continue;
4042
4043                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
4044                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
4045                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
4046                                                            sd, tmpmask);
4047
4048                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
4049                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
4050                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4051                 if (pulled_task)
4052                         break;
4053         }
4054         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
4055                 /*
4056                  * We are going idle. next_balance may be set based on
4057                  * a busy processor. So reset next_balance.
4058                  */
4059                 this_rq->next_balance = next_balance;
4060         }
4061         free_cpumask_var(tmpmask);
4062 }
4063
4064 /*
4065  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
4066  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
4067  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
4068  * logical imbalances.
4069  *
4070  * Called with busiest_rq locked.
4071  */
4072 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
4073 {
4074         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
4075         struct sched_domain *sd;
4076         struct rq *target_rq;
4077
4078         /* Is there any task to move? */
4079         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
4080                 return;
4081
4082         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
4083
4084         /*
4085          * This condition is "impossible", if it occurs
4086          * we need to fix it. Originally reported by
4087          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
4088          */
4089         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
4090
4091         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
4092         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
4093         update_rq_clock(busiest_rq);
4094         update_rq_clock(target_rq);
4095
4096         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
4097         for_each_domain(target_cpu, sd) {
4098                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
4099                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
4100                                 break;
4101         }
4102
4103         if (likely(sd)) {
4104                 schedstat_inc(sd, alb_count);
4105
4106                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
4107                                   sd, CPU_IDLE))
4108                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
4109                 else
4110                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
4111         }
4112         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
4113 }
4114
4115 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4116 static struct {
4117         atomic_t load_balancer;
4118         cpumask_var_t cpu_mask;
4119 } nohz ____cacheline_aligned = {
4120         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
4121 };
4122
4123 /*
4124  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
4125  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
4126  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
4127  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
4128  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
4129  * arrives...
4130  *
4131  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
4132  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
4133  * nohz.cpu_mask..
4134  *
4135  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
4136  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
4137  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
4138  * there is no need for ilb owner.
4139  *
4140  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
4141  * next busy scheduler_tick()
4142  */
4143 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
4144 {
4145         int cpu = smp_processor_id();
4146
4147         if (stop_tick) {
4148                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
4149
4150                 if (!cpu_active(cpu)) {
4151                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu)
4152                                 return 0;
4153
4154                         /*
4155                          * If we are going offline and still the leader,
4156                          * give up!
4157                          */
4158                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4159                                 BUG();
4160
4161                         return 0;
4162                 }
4163
4164                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4165
4166                 /* time for ilb owner also to sleep */
4167                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4168                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4169                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4170                         return 0;
4171                 }
4172
4173                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4174                         /* make me the ilb owner */
4175                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
4176                                 return 1;
4177                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4178                         return 1;
4179         } else {
4180                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4181                         return 0;
4182
4183                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4184
4185                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
4186                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
4187                                 BUG();
4188         }
4189         return 0;
4190 }
4191 #endif
4192
4193 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
4194
4195 /*
4196  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
4197  * and initiates a balancing operation if so.
4198  *
4199  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
4200  */
4201 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
4202 {
4203         int balance = 1;
4204         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4205         unsigned long interval;
4206         struct sched_domain *sd;
4207         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
4208         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
4209         int update_next_balance = 0;
4210         int need_serialize;
4211         cpumask_var_t tmp;
4212
4213         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
4214         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
4215                 return;
4216
4217         for_each_domain(cpu, sd) {
4218                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
4219                         continue;
4220
4221                 interval = sd->balance_interval;
4222                 if (idle != CPU_IDLE)
4223                         interval *= sd->busy_factor;
4224
4225                 /* scale ms to jiffies */
4226                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
4227                 if (unlikely(!interval))
4228                         interval = 1;
4229                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
4230                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
4231
4232                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
4233
4234                 if (need_serialize) {
4235                         if (!spin_trylock(&balancing))
4236                                 goto out;
4237                 }
4238
4239                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
4240                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
4241                                 /*
4242                                  * We've pulled tasks over so either we're no
4243                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
4244                                  * not idle.
4245                                  */
4246                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
4247                         }
4248                         sd->last_balance = jiffies;
4249                 }
4250                 if (need_serialize)
4251                         spin_unlock(&balancing);
4252 out:
4253                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
4254                         next_balance = sd->last_balance + interval;
4255                         update_next_balance = 1;
4256                 }
4257
4258                 /*
4259                  * Stop the load balance at this level. There is another
4260                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
4261                  * actively.
4262                  */
4263                 if (!balance)
4264                         break;
4265         }
4266
4267         /*
4268          * next_balance will be updated only when there is a need.
4269          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4270          * updated.
4271          */
4272         if (likely(update_next_balance))
4273                 rq->next_balance = next_balance;
4274
4275         free_cpumask_var(tmp);
4276 }
4277
4278 /*
4279  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4280  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4281  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4282  */
4283 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4284 {
4285         int this_cpu = smp_processor_id();
4286         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4287         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4288                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4289
4290         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4291
4292 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4293         /*
4294          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4295          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4296          * stopped.
4297          */
4298         if (this_rq->idle_at_tick &&
4299             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4300                 struct rq *rq;
4301                 int balance_cpu;
4302
4303                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4304                         if (balance_cpu == this_cpu)
4305                                 continue;
4306
4307                         /*
4308                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4309                          * work being done for other cpus. Next load
4310                          * balancing owner will pick it up.
4311                          */
4312                         if (need_resched())
4313                                 break;
4314
4315                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4316
4317                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4318                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4319                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4320                 }
4321         }
4322 #endif
4323 }
4324
4325 static inline int on_null_domain(int cpu)
4326 {
4327         return !rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd);
4328 }
4329
4330 /*
4331  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4332  *
4333  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4334  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4335  * if the whole system is idle.
4336  */
4337 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4338 {
4339 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4340         /*
4341          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4342          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4343          * load balancer.
4344          */
4345         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4346                 rq->in_nohz_recently = 0;
4347
4348                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4349                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4350                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4351                 }
4352
4353                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4354                         /*
4355                          * simple selection for now: Nominate the
4356                          * first cpu in the nohz list to be the next
4357                          * ilb owner.
4358                          *
4359                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4360                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4361                          */
4362                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4363
4364                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4365                                 resched_cpu(ilb);
4366                 }
4367         }
4368
4369         /*
4370          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4371          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4372          */
4373         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4374             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4375                 resched_cpu(cpu);
4376                 return;
4377         }
4378
4379         /*
4380          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4381          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4382          */
4383         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4384             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4385                 return;
4386 #endif
4387         /* Don't need to rebalance while attached to NULL domain */
4388         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance) &&
4389             likely(!on_null_domain(cpu)))
4390                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4391 }
4392
4393 #else   /* CONFIG_SMP */
4394
4395 /*
4396  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4397  */
4398 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4399 {
4400 }
4401
4402 #endif
4403
4404 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4405
4406 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4407
4408 /*
4409  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4410  * @p in case that task is currently running.
4411  */
4412 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4413 {
4414         unsigned long flags;
4415         struct rq *rq;
4416         u64 ns = 0;
4417
4418         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4419
4420         if (task_current(rq, p)) {
4421                 u64 delta_exec;
4422
4423                 update_rq_clock(rq);
4424                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4425                 if ((s64)delta_exec > 0)
4426                         ns = delta_exec;
4427         }
4428
4429         task_rq_unlock(rq, &flags);
4430
4431         return ns;
4432 }
4433
4434 /*
4435  * Account user cpu time to a process.
4436  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4437  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4438  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4439  */
4440 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4441                        cputime_t cputime_scaled)
4442 {
4443         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4444         cputime64_t tmp;
4445
4446         /* Add user time to process. */
4447         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4448         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4449         account_group_user_time(p, cputime);
4450
4451         /* Add user time to cpustat. */
4452         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4453         if (TASK_NICE(p) > 0)
4454                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4455         else
4456                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4457         /* Account for user time used */
4458         acct_update_integrals(p);
4459 }
4460
4461 /*
4462  * Account guest cpu time to a process.
4463  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4464  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4465  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4466  */
4467 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4468                                cputime_t cputime_scaled)
4469 {
4470         cputime64_t tmp;
4471         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4472
4473         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4474
4475         /* Add guest time to process. */
4476         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4477         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4478         account_group_user_time(p, cputime);
4479         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4480
4481         /* Add guest time to cpustat. */
4482         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4483         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4484 }
4485
4486 /*
4487  * Account system cpu time to a process.
4488  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4489  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4490  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4491  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4492  */
4493 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4494                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4495 {
4496         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4497         cputime64_t tmp;
4498
4499         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4500                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4501                 return;
4502         }
4503
4504         /* Add system time to process. */
4505         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4506         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4507         account_group_system_time(p, cputime);
4508
4509         /* Add system time to cpustat. */
4510         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4511         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4512                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4513         else if (softirq_count())
4514                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4515         else
4516                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4517
4518         /* Account for system time used */
4519         acct_update_integrals(p);
4520 }
4521
4522 /*
4523  * Account for involuntary wait time.
4524  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4525  */
4526 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4527 {
4528         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4529         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4530
4531         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4532 }
4533
4534 /*
4535  * Account for idle time.
4536  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4537  */
4538 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4539 {
4540         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4541         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4542         struct rq *rq = this_rq();
4543
4544         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4545                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4546         else
4547                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4548 }
4549
4550 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4551
4552 /*
4553  * Account a single tick of cpu time.
4554  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4555  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4556  */
4557 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4558 {
4559         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4560         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4561         struct rq *rq = this_rq();
4562
4563         if (user_tick)
4564                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4565         else if (p != rq->idle)
4566                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4567                                     one_jiffy_scaled);
4568         else
4569                 account_idle_time(one_jiffy);
4570 }
4571
4572 /*
4573  * Account multiple ticks of steal time.
4574  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4575  * @ticks: number of stolen ticks
4576  */
4577 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4578 {
4579         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4580 }
4581
4582 /*
4583  * Account multiple ticks of idle time.
4584  * @ticks: number of stolen ticks
4585  */
4586 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4587 {
4588         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4589 }
4590
4591 #endif
4592
4593 /*
4594  * Use precise platform statistics if available:
4595  */
4596 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4597 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4598 {
4599         return p->utime;
4600 }
4601
4602 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4603 {
4604         return p->stime;
4605 }
4606 #else
4607 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4608 {
4609         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4610                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4611         u64 temp;
4612
4613         /*
4614          * Use CFS's precise accounting:
4615          */
4616         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4617
4618         if (total) {
4619                 temp *= utime;
4620                 do_div(temp, total);
4621         }
4622         utime = (clock_t)temp;
4623
4624         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4625         return p->prev_utime;
4626 }
4627
4628 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4629 {
4630         clock_t stime;
4631
4632         /*
4633          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4634          * the total, to make sure the total observed by userspace
4635          * grows monotonically - apps rely on that):
4636          */
4637         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4638                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4639
4640         if (stime >= 0)
4641                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4642
4643         return p->prev_stime;
4644 }
4645 #endif
4646
4647 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4648 {
4649         return p->gtime;
4650 }
4651
4652 /*
4653  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4654  * We call it with interrupts disabled.
4655  *
4656  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4657  * timeslices.
4658  */
4659 void scheduler_tick(void)
4660 {
4661         int cpu = smp_processor_id();
4662         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4663         struct task_struct *curr = rq->curr;
4664
4665         sched_clock_tick();
4666
4667         spin_lock(&rq->lock);
4668         update_rq_clock(rq);
4669         update_cpu_load(rq);
4670         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4671         spin_unlock(&rq->lock);
4672
4673 #ifdef CONFIG_SMP
4674         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4675         trigger_load_balance(rq, cpu);
4676 #endif
4677 }
4678
4679 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4680                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4681
4682 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4683 {
4684         if (in_lock_functions(addr)) {
4685                 addr = CALLER_ADDR2;
4686                 if (in_lock_functions(addr))
4687                         addr = CALLER_ADDR3;
4688         }
4689         return addr;
4690 }
4691
4692 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4693 {
4694 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4695         /*
4696          * Underflow?
4697          */
4698         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4699                 return;
4700 #endif
4701         preempt_count() += val;
4702 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4703         /*
4704          * Spinlock count overflowing soon?
4705          */
4706         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4707                                 PREEMPT_MASK - 10);
4708 #endif
4709         if (preempt_count() == val)
4710                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4711 }
4712 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4713
4714 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4715 {
4716 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4717         /*
4718          * Underflow?
4719          */
4720         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4721                 return;
4722         /*
4723          * Is the spinlock portion underflowing?
4724          */
4725         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4726                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4727                 return;
4728 #endif
4729
4730         if (preempt_count() == val)
4731                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4732         preempt_count() -= val;
4733 }
4734 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4735
4736 #endif
4737
4738 /*
4739  * Print scheduling while atomic bug:
4740  */
4741 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4742 {
4743         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4744
4745         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4746                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4747
4748         debug_show_held_locks(prev);
4749         print_modules();
4750         if (irqs_disabled())
4751                 print_irqtrace_events(prev);
4752
4753         if (regs)
4754                 show_regs(regs);
4755         else
4756                 dump_stack();
4757 }
4758
4759 /*
4760  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4761  */
4762 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4763 {
4764         /*
4765          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4766          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4767          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4768          */
4769         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4770                 __schedule_bug(prev);
4771
4772         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4773
4774         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4775 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4776         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4777                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4778                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4779         }
4780 #endif
4781 }
4782
4783 static void put_prev_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4784 {
4785         if (prev->state == TASK_RUNNING) {
4786                 u64 runtime = prev->se.sum_exec_runtime;
4787
4788                 runtime -= prev->se.prev_sum_exec_runtime;
4789                 runtime = min_t(u64, runtime, 2*sysctl_sched_migration_cost);
4790
4791                 /*
4792                  * In order to avoid avg_overlap growing stale when we are
4793                  * indeed overlapping and hence not getting put to sleep, grow
4794                  * the avg_overlap on preemption.
4795                  *
4796                  * We use the average preemption runtime because that
4797                  * correlates to the amount of cache footprint a task can
4798                  * build up.
4799                  */
4800                 update_avg(&prev->se.avg_overlap, runtime);
4801         }
4802         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4803 }
4804
4805 /*
4806  * Pick up the highest-prio task:
4807  */
4808 static inline struct task_struct *
4809 pick_next_task(struct rq *rq)
4810 {
4811         const struct sched_class *class;
4812         struct task_struct *p;
4813
4814         /*
4815          * Optimization: we know that if all tasks are in
4816          * the fair class we can call that function directly:
4817          */
4818         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4819                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4820                 if (likely(p))
4821                         return p;
4822         }
4823
4824         class = sched_class_highest;
4825         for ( ; ; ) {
4826                 p = class->pick_next_task(rq);
4827                 if (p)
4828                         return p;
4829                 /*
4830                  * Will never be NULL as the idle class always
4831                  * returns a non-NULL p:
4832                  */
4833                 class = class->next;
4834         }
4835 }
4836
4837 /*
4838  * schedule() is the main scheduler function.
4839  */
4840 asmlinkage void __sched schedule(void)
4841 {
4842         struct task_struct *prev, *next;
4843         unsigned long *switch_count;
4844         struct rq *rq;
4845         int cpu;
4846
4847 need_resched:
4848         preempt_disable();
4849         cpu = smp_processor_id();
4850         rq = cpu_rq(cpu);
4851         rcu_qsctr_inc(cpu);
4852         prev = rq->curr;
4853         switch_count = &prev->nivcsw;
4854
4855         release_kernel_lock(prev);
4856 need_resched_nonpreemptible:
4857
4858         schedule_debug(prev);
4859
4860         if (sched_feat(HRTICK))
4861                 hrtick_clear(rq);
4862
4863         spin_lock_irq(&rq->lock);
4864         update_rq_clock(rq);
4865         clear_tsk_need_resched(prev);
4866
4867         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4868                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4869                         prev->state = TASK_RUNNING;
4870                 else
4871                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4872                 switch_count = &prev->nvcsw;
4873         }
4874
4875 #ifdef CONFIG_SMP
4876         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4877                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4878 #endif
4879
4880         if (unlikely(!rq->nr_running))
4881                 idle_balance(cpu, rq);
4882
4883         put_prev_task(rq, prev);
4884         next = pick_next_task(rq);
4885
4886         if (likely(prev != next)) {
4887                 sched_info_switch(prev, next);
4888
4889                 rq->nr_switches++;
4890                 rq->curr = next;
4891                 ++*switch_count;
4892
4893                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4894                 /*
4895                  * the context switch might have flipped the stack from under
4896                  * us, hence refresh the local variables.
4897                  */
4898                 cpu = smp_processor_id();
4899                 rq = cpu_rq(cpu);
4900         } else
4901                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4902
4903         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4904                 goto need_resched_nonpreemptible;
4905
4906         preempt_enable_no_resched();
4907         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4908                 goto need_resched;
4909 }
4910 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4911
4912 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4913 /*
4914  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4915  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4916  * occur there and call schedule directly.
4917  */
4918 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4919 {
4920         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4921
4922         /*
4923          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4924          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4925          */
4926         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4927                 return;
4928
4929         do {
4930                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4931                 schedule();
4932                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4933
4934                 /*
4935                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4936                  * between schedule and now.
4937                  */
4938                 barrier();
4939         } while (need_resched());
4940 }
4941 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4942
4943 /*
4944  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4945  * off of irq context.
4946  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4947  * protect us against recursive calling from irq.
4948  */
4949 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4950 {
4951         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4952
4953         /* Catch callers which need to be fixed */
4954         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4955
4956         do {
4957                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4958                 local_irq_enable();
4959                 schedule();
4960                 local_irq_disable();
4961                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4962
4963                 /*
4964                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4965                  * between schedule and now.
4966                  */
4967                 barrier();
4968         } while (need_resched());
4969 }
4970
4971 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4972
4973 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4974                           void *key)
4975 {
4976         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4977 }
4978 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4979
4980 /*
4981  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4982  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4983  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4984  *
4985  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4986  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4987  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4988  */
4989 void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4990                         int nr_exclusive, int sync, void *key)
4991 {
4992         wait_queue_t *curr, *next;
4993
4994         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4995                 unsigned flags = curr->flags;
4996
4997                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4998                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4999                         break;
5000         }
5001 }
5002
5003 /**
5004  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
5005  * @q: the waitqueue
5006  * @mode: which threads
5007  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5008  * @key: is directly passed to the wakeup function
5009  */
5010 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
5011                         int nr_exclusive, void *key)
5012 {
5013         unsigned long flags;
5014
5015         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5016         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
5017         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5018 }
5019 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
5020
5021 /*
5022  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
5023  */
5024 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
5025 {
5026         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
5027 }
5028
5029 /**
5030  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
5031  * @q: the waitqueue
5032  * @mode: which threads
5033  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
5034  *
5035  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
5036  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
5037  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
5038  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
5039  *
5040  * On UP it can prevent extra preemption.
5041  */
5042 void
5043 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
5044 {
5045         unsigned long flags;
5046         int sync = 1;
5047
5048         if (unlikely(!q))
5049                 return;
5050
5051         if (unlikely(!nr_exclusive))
5052                 sync = 0;
5053
5054         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5055         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
5056         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5057 }
5058 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
5059
5060 /**
5061  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
5062  * @x:  holds the state of this particular completion
5063  *
5064  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
5065  * awakened in the same order in which they were queued.
5066  *
5067  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
5068  */
5069 void complete(struct completion *x)
5070 {
5071         unsigned long flags;
5072
5073         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5074         x->done++;
5075         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
5076         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5077 }
5078 EXPORT_SYMBOL(complete);
5079
5080 /**
5081  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
5082  * @x:  holds the state of this particular completion
5083  *
5084  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
5085  */
5086 void complete_all(struct completion *x)
5087 {
5088         unsigned long flags;
5089
5090         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
5091         x->done += UINT_MAX/2;
5092         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
5093         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
5094 }
5095 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
5096
5097 static inline long __sched
5098 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5099 {
5100         if (!x->done) {
5101                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
5102
5103                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
5104                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
5105                 do {
5106                         if (signal_pending_state(state, current)) {
5107                                 timeout = -ERESTARTSYS;
5108                                 break;
5109                         }
5110                         __set_current_state(state);
5111                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5112                         timeout = schedule_timeout(timeout);
5113                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5114                 } while (!x->done && timeout);
5115                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
5116                 if (!x->done)
5117                         return timeout;
5118         }
5119         x->done--;
5120         return timeout ?: 1;
5121 }
5122
5123 static long __sched
5124 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
5125 {
5126         might_sleep();
5127
5128         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5129         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
5130         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5131         return timeout;
5132 }
5133
5134 /**
5135  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
5136  * @x:  holds the state of this particular completion
5137  *
5138  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
5139  * interruptible and there is no timeout.
5140  *
5141  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
5142  * and interrupt capability. Also see complete().
5143  */
5144 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
5145 {
5146         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5147 }
5148 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
5149
5150 /**
5151  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
5152  * @x:  holds the state of this particular completion
5153  * @timeout:  timeout value in jiffies
5154  *
5155  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5156  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
5157  * interruptible.
5158  */
5159 unsigned long __sched
5160 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
5161 {
5162         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
5163 }
5164 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
5165
5166 /**
5167  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
5168  * @x:  holds the state of this particular completion
5169  *
5170  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
5171  * interruptible.
5172  */
5173 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
5174 {
5175         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
5176         if (t == -ERESTARTSYS)
5177                 return t;
5178         return 0;
5179 }
5180 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
5181
5182 /**
5183  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
5184  * @x:  holds the state of this particular completion
5185  * @timeout:  timeout value in jiffies
5186  *
5187  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
5188  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
5189  */
5190 unsigned long __sched
5191 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
5192                                           unsigned long timeout)
5193 {
5194         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
5195 }
5196 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
5197
5198 /**
5199  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
5200  * @x:  holds the state of this particular completion
5201  *
5202  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
5203  * interrupted by a kill signal.
5204  */
5205 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
5206 {
5207         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
5208         if (t == -ERESTARTSYS)
5209                 return t;
5210         return 0;
5211 }
5212 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
5213
5214 /**
5215  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
5216  *      @x:     completion structure
5217  *
5218  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
5219  *               1 if a decrement succeeded.
5220  *
5221  *      If a completion is being used as a counting completion,
5222  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
5223  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
5224  *      is protecting is not available.
5225  */
5226 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
5227 {
5228         int ret = 1;
5229
5230         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5231         if (!x->done)
5232                 ret = 0;
5233         else
5234                 x->done--;
5235         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5236         return ret;
5237 }
5238 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
5239
5240 /**
5241  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
5242  *      @x:     completion structure
5243  *
5244  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
5245  *               1 if there are no waiters.
5246  *
5247  */
5248 bool completion_done(struct completion *x)
5249 {
5250         int ret = 1;
5251
5252         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
5253         if (!x->done)
5254                 ret = 0;
5255         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
5256         return ret;
5257 }
5258 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
5259
5260 static long __sched
5261 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
5262 {
5263         unsigned long flags;
5264         wait_queue_t wait;
5265
5266         init_waitqueue_entry(&wait, current);
5267
5268         __set_current_state(state);
5269
5270         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
5271         __add_wait_queue(q, &wait);
5272         spin_unlock(&q->lock);
5273         timeout = schedule_timeout(timeout);
5274         spin_lock_irq(&q->lock);
5275         __remove_wait_queue(q, &wait);
5276         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
5277
5278         return timeout;
5279 }
5280
5281 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5282 {
5283         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5284 }
5285 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
5286
5287 long __sched
5288 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5289 {
5290         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
5291 }
5292 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
5293
5294 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
5295 {
5296         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
5297 }
5298 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5299
5300 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5301 {
5302         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5303 }
5304 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5305
5306 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5307
5308 /*
5309  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5310  * @p: task
5311  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5312  *
5313  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5314  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5315  *
5316  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5317  */
5318 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5319 {
5320         unsigned long flags;
5321         int oldprio, on_rq, running;
5322         struct rq *rq;
5323         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5324
5325         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5326
5327         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5328         update_rq_clock(rq);
5329
5330         oldprio = p->prio;
5331         on_rq = p->se.on_rq;
5332         running = task_current(rq, p);
5333         if (on_rq)
5334                 dequeue_task(rq, p, 0);
5335         if (running)
5336                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5337
5338         if (rt_prio(prio))
5339                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5340         else
5341                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5342
5343         p->prio = prio;
5344
5345         if (running)
5346                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5347         if (on_rq) {
5348                 enqueue_task(rq, p, 0);
5349
5350                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5351         }
5352         task_rq_unlock(rq, &flags);
5353 }
5354
5355 #endif
5356
5357 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5358 {
5359         int old_prio, delta, on_rq;
5360         unsigned long flags;
5361         struct rq *rq;
5362
5363         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5364                 return;
5365         /*
5366          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5367          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5368          */
5369         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5370         update_rq_clock(rq);
5371         /*
5372          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5373          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5374          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5375          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5376          */
5377         if (task_has_rt_policy(p)) {
5378                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5379                 goto out_unlock;
5380         }
5381         on_rq = p->se.on_rq;
5382         if (on_rq)
5383                 dequeue_task(rq, p, 0);
5384
5385         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5386         set_load_weight(p);
5387         old_prio = p->prio;
5388         p->prio = effective_prio(p);
5389         delta = p->prio - old_prio;
5390
5391         if (on_rq) {
5392                 enqueue_task(rq, p, 0);
5393                 /*
5394                  * If the task increased its priority or is running and
5395                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5396                  */
5397                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5398                         resched_task(rq->curr);
5399         }
5400 out_unlock:
5401         task_rq_unlock(rq, &flags);
5402 }
5403 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5404
5405 /*
5406  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5407  * @p: task
5408  * @nice: nice value
5409  */
5410 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5411 {
5412         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5413         int nice_rlim = 20 - nice;
5414
5415         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5416                 capable(CAP_SYS_NICE));
5417 }
5418
5419 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5420
5421 /*
5422  * sys_nice - change the priority of the current process.
5423  * @increment: priority increment
5424  *
5425  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5426  * does similar things.
5427  */
5428 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5429 {
5430         long nice, retval;
5431
5432         /*
5433          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5434          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5435          * and we have a single winner.
5436          */
5437         if (increment < -40)
5438                 increment = -40;
5439         if (increment > 40)
5440                 increment = 40;
5441
5442         nice = TASK_NICE(current) + increment;
5443         if (nice < -20)
5444                 nice = -20;
5445         if (nice > 19)
5446                 nice = 19;
5447
5448         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5449                 return -EPERM;
5450
5451         retval = security_task_setnice(current, nice);
5452         if (retval)
5453                 return retval;
5454
5455         set_user_nice(current, nice);
5456         return 0;
5457 }
5458
5459 #endif
5460
5461 /**
5462  * task_prio - return the priority value of a given task.
5463  * @p: the task in question.
5464  *
5465  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5466  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5467  * around 0, value goes from -16 to +15.
5468  */
5469 int task_prio(const struct task_struct *p)
5470 {
5471         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5472 }
5473
5474 /**
5475  * task_nice - return the nice value of a given task.
5476  * @p: the task in question.
5477  */
5478 int task_nice(const struct task_struct *p)
5479 {
5480         return TASK_NICE(p);
5481 }
5482 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5483
5484 /**
5485  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5486  * @cpu: the processor in question.
5487  */
5488 int idle_cpu(int cpu)
5489 {
5490         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5491 }
5492
5493 /**
5494  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5495  * @cpu: the processor in question.
5496  */
5497 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5498 {
5499         return cpu_rq(cpu)->idle;
5500 }
5501
5502 /**
5503  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5504  * @pid: the pid in question.
5505  */
5506 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5507 {
5508         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5509 }
5510
5511 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5512 static void
5513 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5514 {
5515         BUG_ON(p->se.on_rq);
5516
5517         p->policy = policy;
5518         switch (p->policy) {
5519         case SCHED_NORMAL:
5520         case SCHED_BATCH:
5521         case SCHED_IDLE:
5522                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5523                 break;
5524         case SCHED_FIFO:
5525         case SCHED_RR:
5526                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5527                 break;
5528         }
5529
5530         p->rt_priority = prio;
5531         p->normal_prio = normal_prio(p);
5532         /* we are holding p->pi_lock already */
5533         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5534         set_load_weight(p);
5535 }
5536
5537 /*
5538  * check the target process has a UID that matches the current process's
5539  */
5540 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5541 {
5542         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5543         bool match;
5544
5545         rcu_read_lock();
5546         pcred = __task_cred(p);
5547         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5548                  cred->euid == pcred->uid);
5549         rcu_read_unlock();
5550         return match;
5551 }
5552
5553 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5554                                 struct sched_param *param, bool user)
5555 {
5556         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5557         unsigned long flags;
5558         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5559         struct rq *rq;
5560
5561         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5562         BUG_ON(in_interrupt());
5563 recheck:
5564         /* double check policy once rq lock held */
5565         if (policy < 0)
5566                 policy = oldpolicy = p->policy;
5567         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5568                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5569                         policy != SCHED_IDLE)
5570                 return -EINVAL;
5571         /*
5572          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5573          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5574          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5575          */
5576         if (param->sched_priority < 0 ||
5577             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5578             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5579                 return -EINVAL;
5580         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5581                 return -EINVAL;
5582
5583         /*
5584          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5585          */
5586         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5587                 if (rt_policy(policy)) {
5588                         unsigned long rlim_rtprio;
5589
5590                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5591                                 return -ESRCH;
5592                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5593                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5594
5595                         /* can't set/change the rt policy */
5596                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5597                                 return -EPERM;
5598
5599                         /* can't increase priority */
5600                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5601                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5602                                 return -EPERM;
5603                 }
5604                 /*
5605                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5606                  * move out of SCHED_IDLE either:
5607                  */
5608                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5609                         return -EPERM;
5610
5611                 /* can't change other user's priorities */
5612                 if (!check_same_owner(p))
5613                         return -EPERM;
5614         }
5615
5616         if (user) {
5617 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5618                 /*
5619                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5620                  * assigned.
5621                  */
5622                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5623                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5624                         return -EPERM;
5625 #endif
5626
5627                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5628                 if (retval)
5629                         return retval;
5630         }
5631
5632         /*
5633          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5634          * changing the priority of the task:
5635          */
5636         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5637         /*
5638          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5639          * runqueue lock must be held.
5640          */
5641         rq = __task_rq_lock(p);
5642         /* recheck policy now with rq lock held */
5643         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5644                 policy = oldpolicy = -1;
5645                 __task_rq_unlock(rq);
5646                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5647                 goto recheck;
5648         }
5649         update_rq_clock(rq);
5650         on_rq = p->se.on_rq;
5651         running = task_current(rq, p);
5652         if (on_rq)
5653                 deactivate_task(rq, p, 0);
5654         if (running)
5655                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5656
5657         oldprio = p->prio;
5658         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5659
5660         if (running)
5661                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5662         if (on_rq) {
5663                 activate_task(rq, p, 0);
5664
5665                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5666         }
5667         __task_rq_unlock(rq);
5668         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5669
5670         rt_mutex_adjust_pi(p);
5671
5672         return 0;
5673 }
5674
5675 /**
5676  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5677  * @p: the task in question.
5678  * @policy: new policy.
5679  * @param: structure containing the new RT priority.
5680  *
5681  * NOTE that the task may be already dead.
5682  */
5683 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5684                        struct sched_param *param)
5685 {
5686         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5687 }
5688 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5689
5690 /**
5691  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5692  * @p: the task in question.
5693  * @policy: new policy.
5694  * @param: structure containing the new RT priority.
5695  *
5696  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5697  * current context has permission.  For example, this is needed in
5698  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5699  * but our caller might not have that capability.
5700  */
5701 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5702                                struct sched_param *param)
5703 {
5704         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5705 }
5706
5707 static int
5708 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5709 {
5710         struct sched_param lparam;
5711         struct task_struct *p;
5712         int retval;
5713
5714         if (!param || pid < 0)
5715                 return -EINVAL;
5716         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5717                 return -EFAULT;
5718
5719         rcu_read_lock();
5720         retval = -ESRCH;
5721         p = find_process_by_pid(pid);
5722         if (p != NULL)
5723                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5724         rcu_read_unlock();
5725
5726         return retval;
5727 }
5728
5729 /**
5730  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5731  * @pid: the pid in question.
5732  * @policy: new policy.
5733  * @param: structure containing the new RT priority.
5734  */
5735 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5736                 struct sched_param __user *, param)
5737 {
5738         /* negative values for policy are not valid */
5739         if (policy < 0)
5740                 return -EINVAL;
5741
5742         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5743 }
5744
5745 /**
5746  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5747  * @pid: the pid in question.
5748  * @param: structure containing the new RT priority.
5749  */
5750 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5751 {
5752         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5753 }
5754
5755 /**
5756  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5757  * @pid: the pid in question.
5758  */
5759 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5760 {
5761         struct task_struct *p;
5762         int retval;
5763
5764         if (pid < 0)
5765                 return -EINVAL;
5766
5767         retval = -ESRCH;
5768         read_lock(&tasklist_lock);
5769         p = find_process_by_pid(pid);
5770         if (p) {
5771                 retval = security_task_getscheduler(p);
5772                 if (!retval)
5773                         retval = p->policy;
5774         }
5775         read_unlock(&tasklist_lock);
5776         return retval;
5777 }
5778
5779 /**
5780  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5781  * @pid: the pid in question.
5782  * @param: structure containing the RT priority.
5783  */
5784 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5785 {
5786         struct sched_param lp;
5787         struct task_struct *p;
5788         int retval;
5789
5790         if (!param || pid < 0)
5791                 return -EINVAL;
5792
5793         read_lock(&tasklist_lock);
5794         p = find_process_by_pid(pid);
5795         retval = -ESRCH;
5796         if (!p)
5797                 goto out_unlock;
5798
5799         retval = security_task_getscheduler(p);
5800         if (retval)
5801                 goto out_unlock;
5802
5803         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5804         read_unlock(&tasklist_lock);
5805
5806         /*
5807          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5808          */
5809         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5810
5811         return retval;
5812
5813 out_unlock:
5814         read_unlock(&tasklist_lock);
5815         return retval;
5816 }
5817
5818 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5819 {
5820         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5821         struct task_struct *p;
5822         int retval;
5823
5824         get_online_cpus();
5825         read_lock(&tasklist_lock);
5826
5827         p = find_process_by_pid(pid);
5828         if (!p) {
5829                 read_unlock(&tasklist_lock);
5830                 put_online_cpus();
5831                 return -ESRCH;
5832         }
5833
5834         /*
5835          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5836          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5837          * usage count and then drop tasklist_lock.
5838          */
5839         get_task_struct(p);
5840         read_unlock(&tasklist_lock);
5841
5842         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5843                 retval = -ENOMEM;
5844                 goto out_put_task;
5845         }
5846         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5847                 retval = -ENOMEM;
5848                 goto out_free_cpus_allowed;
5849         }
5850         retval = -EPERM;
5851         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5852                 goto out_unlock;
5853
5854         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5855         if (retval)
5856                 goto out_unlock;
5857
5858         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5859         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5860  again:
5861         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5862
5863         if (!retval) {
5864                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5865                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5866                         /*
5867                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5868                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5869                          * cpuset's cpus_allowed
5870                          */
5871                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5872                         goto again;
5873                 }
5874         }
5875 out_unlock:
5876         free_cpumask_var(new_mask);
5877 out_free_cpus_allowed:
5878         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5879 out_put_task:
5880         put_task_struct(p);
5881         put_online_cpus();
5882         return retval;
5883 }
5884
5885 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5886                              struct cpumask *new_mask)
5887 {
5888         if (len < cpumask_size())
5889                 cpumask_clear(new_mask);
5890         else if (len > cpumask_size())
5891                 len = cpumask_size();
5892
5893         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5894 }
5895
5896 /**
5897  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5898  * @pid: pid of the process
5899  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5900  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5901  */
5902 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5903                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5904 {
5905         cpumask_var_t new_mask;
5906         int retval;
5907
5908         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5909                 return -ENOMEM;
5910
5911         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5912         if (retval == 0)
5913                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5914         free_cpumask_var(new_mask);
5915         return retval;
5916 }
5917
5918 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5919 {
5920         struct task_struct *p;
5921         int retval;
5922
5923         get_online_cpus();
5924         read_lock(&tasklist_lock);
5925
5926         retval = -ESRCH;
5927         p = find_process_by_pid(pid);
5928         if (!p)
5929                 goto out_unlock;
5930
5931         retval = security_task_getscheduler(p);
5932         if (retval)
5933                 goto out_unlock;
5934
5935         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5936
5937 out_unlock:
5938         read_unlock(&tasklist_lock);
5939         put_online_cpus();
5940
5941         return retval;
5942 }
5943
5944 /**
5945  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5946  * @pid: pid of the process
5947  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5948  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5949  */
5950 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5951                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5952 {
5953         int ret;
5954         cpumask_var_t mask;
5955
5956         if (len < cpumask_size())
5957                 return -EINVAL;
5958
5959         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5960                 return -ENOMEM;
5961
5962         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5963         if (ret == 0) {
5964                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5965                         ret = -EFAULT;
5966                 else
5967                         ret = cpumask_size();
5968         }
5969         free_cpumask_var(mask);
5970
5971         return ret;
5972 }
5973
5974 /**
5975  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5976  *
5977  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5978  * other threads running on this CPU then this function will return.
5979  */
5980 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5981 {
5982         struct rq *rq = this_rq_lock();
5983
5984         schedstat_inc(rq, yld_count);
5985         current->sched_class->yield_task(rq);
5986
5987         /*
5988          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5989          * no need to preempt or enable interrupts:
5990          */
5991         __release(rq->lock);
5992         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5993         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5994         preempt_enable_no_resched();
5995
5996         schedule();
5997
5998         return 0;
5999 }
6000
6001 static void __cond_resched(void)
6002 {
6003 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
6004         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
6005 #endif
6006         /*
6007          * The BKS might be reacquired before we have dropped
6008          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
6009          * cond_resched() call.
6010          */
6011         do {
6012                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6013                 schedule();
6014                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
6015         } while (need_resched());
6016 }
6017
6018 int __sched _cond_resched(void)
6019 {
6020         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
6021                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6022                 __cond_resched();
6023                 return 1;
6024         }
6025         return 0;
6026 }
6027 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
6028
6029 /*
6030  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
6031  * call schedule, and on return reacquire the lock.
6032  *
6033  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
6034  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
6035  * spin_unlock(), once by hand).
6036  */
6037 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
6038 {
6039         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
6040         int ret = 0;
6041
6042         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
6043                 spin_unlock(lock);
6044                 if (resched && need_resched())
6045                         __cond_resched();
6046                 else
6047                         cpu_relax();
6048                 ret = 1;
6049                 spin_lock(lock);
6050         }
6051         return ret;
6052 }
6053 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
6054
6055 int __sched cond_resched_softirq(void)
6056 {
6057         BUG_ON(!in_softirq());
6058
6059         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
6060                 local_bh_enable();
6061                 __cond_resched();
6062                 local_bh_disable();
6063                 return 1;
6064         }
6065         return 0;
6066 }
6067 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
6068
6069 /**
6070  * yield - yield the current processor to other threads.
6071  *
6072  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
6073  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
6074  */
6075 void __sched yield(void)
6076 {
6077         set_current_state(TASK_RUNNING);
6078         sys_sched_yield();
6079 }
6080 EXPORT_SYMBOL(yield);
6081
6082 /*
6083  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
6084  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
6085  *
6086  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
6087  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
6088  */
6089 void __sched io_schedule(void)
6090 {
6091         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6092
6093         delayacct_blkio_start();
6094         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6095         schedule();
6096         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6097         delayacct_blkio_end();
6098 }
6099 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
6100
6101 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
6102 {
6103         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
6104         long ret;
6105
6106         delayacct_blkio_start();
6107         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
6108         ret = schedule_timeout(timeout);
6109         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
6110         delayacct_blkio_end();
6111         return ret;
6112 }
6113
6114 /**
6115  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
6116  * @policy: scheduling class.
6117  *
6118  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
6119  * by a given scheduling class.
6120  */
6121 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
6122 {
6123         int ret = -EINVAL;
6124
6125         switch (policy) {
6126         case SCHED_FIFO:
6127         case SCHED_RR:
6128                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
6129                 break;
6130         case SCHED_NORMAL:
6131         case SCHED_BATCH:
6132         case SCHED_IDLE:
6133                 ret = 0;
6134                 break;
6135         }
6136         return ret;
6137 }
6138
6139 /**
6140  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
6141  * @policy: scheduling class.
6142  *
6143  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
6144  * by a given scheduling class.
6145  */
6146 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
6147 {
6148         int ret = -EINVAL;
6149
6150         switch (policy) {
6151         case SCHED_FIFO:
6152         case SCHED_RR:
6153                 ret = 1;
6154                 break;
6155         case SCHED_NORMAL:
6156         case SCHED_BATCH:
6157         case SCHED_IDLE:
6158                 ret = 0;
6159         }
6160         return ret;
6161 }
6162
6163 /**
6164  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
6165  * @pid: pid of the process.
6166  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
6167  *
6168  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
6169  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
6170  */
6171 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
6172                 struct timespec __user *, interval)
6173 {
6174         struct task_struct *p;
6175         unsigned int time_slice;
6176         int retval;
6177         struct timespec t;
6178
6179         if (pid < 0)
6180                 return -EINVAL;
6181
6182         retval = -ESRCH;
6183         read_lock(&tasklist_lock);
6184         p = find_process_by_pid(pid);
6185         if (!p)
6186                 goto out_unlock;
6187
6188         retval = security_task_getscheduler(p);
6189         if (retval)
6190                 goto out_unlock;
6191
6192         /*
6193          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
6194          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
6195          */
6196         time_slice = 0;
6197         if (p->policy == SCHED_RR) {
6198                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
6199         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
6200                 struct sched_entity *se = &p->se;
6201                 unsigned long flags;
6202                 struct rq *rq;
6203
6204                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6205                 if (rq->cfs.load.weight)
6206                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
6207                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6208         }
6209         read_unlock(&tasklist_lock);
6210         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
6211         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
6212         return retval;
6213
6214 out_unlock:
6215         read_unlock(&tasklist_lock);
6216         return retval;
6217 }
6218
6219 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
6220
6221 void sched_show_task(struct task_struct *p)
6222 {
6223         unsigned long free = 0;
6224         unsigned state;
6225
6226         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
6227         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
6228                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
6229 #if BITS_PER_LONG == 32
6230         if (state == TASK_RUNNING)
6231                 printk(KERN_CONT " running  ");
6232         else
6233                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
6234 #else
6235         if (state == TASK_RUNNING)
6236                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
6237         else
6238                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
6239 #endif
6240 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
6241         {
6242                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
6243                 while (!*n)
6244                         n++;
6245                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
6246         }
6247 #endif
6248         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
6249                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
6250
6251         show_stack(p, NULL);
6252 }
6253
6254 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
6255 {
6256         struct task_struct *g, *p;
6257
6258 #if BITS_PER_LONG == 32
6259         printk(KERN_INFO
6260                 "  task                PC stack   pid father\n");
6261 #else
6262         printk(KERN_INFO
6263                 "  task                        PC stack   pid father\n");
6264 #endif
6265         read_lock(&tasklist_lock);
6266         do_each_thread(g, p) {
6267                 /*
6268                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
6269                  * console might take alot of time:
6270                  */
6271                 touch_nmi_watchdog();
6272                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
6273                         sched_show_task(p);
6274         } while_each_thread(g, p);
6275
6276         touch_all_softlockup_watchdogs();
6277
6278 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6279         sysrq_sched_debug_show();
6280 #endif
6281         read_unlock(&tasklist_lock);
6282         /*
6283          * Only show locks if all tasks are dumped:
6284          */
6285         if (state_filter == -1)
6286                 debug_show_all_locks();
6287 }
6288
6289 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
6290 {
6291         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6292 }
6293
6294 /**
6295  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
6296  * @idle: task in question
6297  * @cpu: cpu the idle task belongs to
6298  *
6299  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6300  * flag, to make booting more robust.
6301  */
6302 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6303 {
6304         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6305         unsigned long flags;
6306
6307         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6308
6309         __sched_fork(idle);
6310         idle->se.exec_start = sched_clock();
6311
6312         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6313         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6314         __set_task_cpu(idle, cpu);
6315
6316         rq->curr = rq->idle = idle;
6317 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6318         idle->oncpu = 1;
6319 #endif
6320         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6321
6322         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6323 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6324         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6325 #else
6326         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6327 #endif
6328         /*
6329          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6330          */
6331         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6332         ftrace_graph_init_task(idle);
6333 }
6334
6335 /*
6336  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6337  * indicates which cpus entered this state. This is used
6338  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6339  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6340  * always be CPU_BITS_NONE.
6341  */
6342 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6343
6344 /*
6345  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6346  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6347  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6348  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6349  * number of CPUs.
6350  *
6351  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6352  */
6353 static inline void sched_init_granularity(void)
6354 {
6355         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6356         const unsigned long limit = 200000000;
6357
6358         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6359         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6360                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6361
6362         sysctl_sched_latency *= factor;
6363         if (sysctl_sched_latency > limit)
6364                 sysctl_sched_latency = limit;
6365
6366         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6367
6368         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6369 }
6370
6371 #ifdef CONFIG_SMP
6372 /*
6373  * This is how migration works:
6374  *
6375  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6376  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6377  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6378  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6379  *    thread off the CPU)
6380  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6381  *    task is still in the wrong runqueue.
6382  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6383  *    it and puts it into the right queue.
6384  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6385  * 7) we wake up and the migration is done.
6386  */
6387
6388 /*
6389  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6390  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6391  * is removed from the allowed bitmask.
6392  *
6393  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6394  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6395  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6396  */
6397 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6398 {
6399         struct migration_req req;
6400         unsigned long flags;
6401         struct rq *rq;
6402         int ret = 0;
6403
6404         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6405         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6406                 ret = -EINVAL;
6407                 goto out;
6408         }
6409
6410         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6411                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6412                 ret = -EINVAL;
6413                 goto out;
6414         }
6415
6416         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6417                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6418         else {
6419                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6420                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6421         }
6422
6423         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6424         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6425                 goto out;
6426
6427         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6428                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6429                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6430                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6431                 wait_for_completion(&req.done);
6432                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6433                 return 0;
6434         }
6435 out:
6436         task_rq_unlock(rq, &flags);
6437
6438         return ret;
6439 }
6440 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6441
6442 /*
6443  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6444  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6445  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6446  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6447  *
6448  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6449  * as the task is no longer on this CPU.
6450  *
6451  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6452  */
6453 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6454 {
6455         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6456         int ret = 0, on_rq;
6457
6458         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6459                 return ret;
6460
6461         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6462         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6463
6464         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6465         /* Already moved. */
6466         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6467                 goto done;
6468         /* Affinity changed (again). */
6469         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6470                 goto fail;
6471
6472         on_rq = p->se.on_rq;
6473         if (on_rq)
6474                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6475
6476         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6477         if (on_rq) {
6478                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6479                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6480         }
6481 done:
6482         ret = 1;
6483 fail:
6484         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6485         return ret;
6486 }
6487
6488 /*
6489  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6490  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6491  * another runqueue.
6492  */
6493 static int migration_thread(void *data)
6494 {
6495         int cpu = (long)data;
6496         struct rq *rq;
6497
6498         rq = cpu_rq(cpu);
6499         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6500
6501         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6502         while (!kthread_should_stop()) {
6503                 struct migration_req *req;
6504                 struct list_head *head;
6505
6506                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6507
6508                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6509                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6510                         goto wait_to_die;
6511                 }
6512
6513                 if (rq->active_balance) {
6514                         active_load_balance(rq, cpu);
6515                         rq->active_balance = 0;
6516                 }
6517
6518                 head = &rq->migration_queue;
6519
6520                 if (list_empty(head)) {
6521                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6522                         schedule();
6523                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6524                         continue;
6525                 }
6526                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6527                 list_del_init(head->next);
6528
6529                 spin_unlock(&rq->lock);
6530                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6531                 local_irq_enable();
6532
6533                 complete(&req->done);
6534         }
6535         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6536         return 0;
6537
6538 wait_to_die:
6539         /* Wait for kthread_stop */
6540         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6541         while (!kthread_should_stop()) {
6542                 schedule();
6543                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6544         }
6545         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6546         return 0;
6547 }
6548
6549 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6550
6551 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6552 {
6553         int ret;
6554
6555         local_irq_disable();
6556         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6557         local_irq_enable();
6558         return ret;
6559 }
6560
6561 /*
6562  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6563  */
6564 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6565 {
6566         int dest_cpu;
6567         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6568
6569 again:
6570         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6571         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6572                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6573                         goto move;
6574
6575         /* Any allowed, online CPU? */
6576         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6577         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6578                 goto move;
6579
6580         /* No more Mr. Nice Guy. */
6581         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6582                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6583                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6584
6585                 /*
6586                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6587                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6588                  * leave kernel.
6589                  */
6590                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6591                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6592                                "longer affine to cpu%d\n",
6593                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6594                 }
6595         }
6596
6597 move:
6598         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6599         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6600                 goto again;
6601 }
6602
6603 /*
6604  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6605  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6606  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6607  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6608  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6609  */
6610 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6611 {
6612         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6613         unsigned long flags;
6614
6615         local_irq_save(flags);
6616         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6617         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6618         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6619         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6620         local_irq_restore(flags);
6621 }
6622
6623 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6624 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6625 {
6626         struct task_struct *p, *t;
6627
6628         read_lock(&tasklist_lock);
6629
6630         do_each_thread(t, p) {
6631                 if (p == current)
6632                         continue;
6633
6634                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6635                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6636         } while_each_thread(t, p);
6637
6638         read_unlock(&tasklist_lock);
6639 }
6640
6641 /*
6642  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6643  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6644  * Used by CPU offline code.
6645  */
6646 void sched_idle_next(void)
6647 {
6648         int this_cpu = smp_processor_id();
6649         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6650         struct task_struct *p = rq->idle;
6651         unsigned long flags;
6652
6653         /* cpu has to be offline */
6654         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6655
6656         /*
6657          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6658          * and interrupts disabled on the current cpu.
6659          */
6660         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6661
6662         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6663
6664         update_rq_clock(rq);
6665         activate_task(rq, p, 0);
6666
6667         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6668 }
6669
6670 /*
6671  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6672  * offline.
6673  */
6674 void idle_task_exit(void)
6675 {
6676         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6677
6678         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6679
6680         if (mm != &init_mm)
6681                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6682         mmdrop(mm);
6683 }
6684
6685 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6686 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6687 {
6688         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6689
6690         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6691         BUG_ON(!p->exit_state);
6692
6693         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6694         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6695
6696         get_task_struct(p);
6697
6698         /*
6699          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6700          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6701          * fine.
6702          */
6703         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6704         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6705         spin_lock_irq(&rq->lock);
6706
6707         put_task_struct(p);
6708 }
6709
6710 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6711 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6712 {
6713         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6714         struct task_struct *next;
6715
6716         for ( ; ; ) {
6717                 if (!rq->nr_running)
6718                         break;
6719                 update_rq_clock(rq);
6720                 next = pick_next_task(rq);
6721                 if (!next)
6722                         break;
6723                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6724                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6725
6726         }
6727 }
6728 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6729
6730 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6731
6732 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6733         {
6734                 .procname       = "sched_domain",
6735                 .mode           = 0555,
6736         },
6737         {0, },
6738 };
6739
6740 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6741         {
6742                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6743                 .procname       = "kernel",
6744                 .mode           = 0555,
6745                 .child          = sd_ctl_dir,
6746         },
6747         {0, },
6748 };
6749
6750 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6751 {
6752         struct ctl_table *entry =
6753                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6754
6755         return entry;
6756 }
6757
6758 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6759 {
6760         struct ctl_table *entry;
6761
6762         /*
6763          * In the intermediate directories, both the child directory and
6764          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6765          * will always be set. In the lowest directory the names are
6766          * static strings and all have proc handlers.
6767          */
6768         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6769                 if (entry->child)
6770                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6771                 if (entry->proc_handler == NULL)
6772                         kfree(entry->procname);
6773         }
6774
6775         kfree(*tablep);
6776         *tablep = NULL;
6777 }
6778
6779 static void
6780 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6781                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6782                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6783 {
6784         entry->procname = procname;
6785         entry->data = data;
6786         entry->maxlen = maxlen;
6787         entry->mode = mode;
6788         entry->proc_handler = proc_handler;
6789 }
6790
6791 static struct ctl_table *
6792 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6793 {
6794         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6795
6796         if (table == NULL)
6797                 return NULL;
6798
6799         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6800                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6801         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6802                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6803         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6804                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6805         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6806                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6807         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6808                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6809         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6810                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6811         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6812                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6813         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6814                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6815         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6816                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6817         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6818                 &sd->cache_nice_tries,
6819                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6820         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6821                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6822         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6823                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6824         /* &table[12] is terminator */
6825
6826         return table;
6827 }
6828
6829 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6830 {
6831         struct ctl_table *entry, *table;
6832         struct sched_domain *sd;
6833         int domain_num = 0, i;
6834         char buf[32];
6835
6836         for_each_domain(cpu, sd)
6837                 domain_num++;
6838         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6839         if (table == NULL)
6840                 return NULL;
6841
6842         i = 0;
6843         for_each_domain(cpu, sd) {
6844                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6845                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6846                 entry->mode = 0555;
6847                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6848                 entry++;
6849                 i++;
6850         }
6851         return table;
6852 }
6853
6854 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6855 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6856 {
6857         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6858         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6859         char buf[32];
6860
6861         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6862         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6863
6864         if (entry == NULL)
6865                 return;
6866
6867         for_each_online_cpu(i) {
6868                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6869                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6870                 entry->mode = 0555;
6871                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6872                 entry++;
6873         }
6874
6875         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6876         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6877 }
6878
6879 /* may be called multiple times per register */
6880 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6881 {
6882         if (sd_sysctl_header)
6883                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6884         sd_sysctl_header = NULL;
6885         if (sd_ctl_dir[0].child)
6886                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6887 }
6888 #else
6889 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6890 {
6891 }
6892 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6893 {
6894 }
6895 #endif
6896
6897 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6898 {
6899         if (!rq->online) {
6900                 const struct sched_class *class;
6901
6902                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6903                 rq->online = 1;
6904
6905                 for_each_class(class) {
6906                         if (class->rq_online)
6907                                 class->rq_online(rq);
6908                 }
6909         }
6910 }
6911
6912 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6913 {
6914         if (rq->online) {
6915                 const struct sched_class *class;
6916
6917                 for_each_class(class) {
6918                         if (class->rq_offline)
6919                                 class->rq_offline(rq);
6920                 }
6921
6922                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6923                 rq->online = 0;
6924         }
6925 }
6926
6927 /*
6928  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6929  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6930  */
6931 static int __cpuinit
6932 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6933 {
6934         struct task_struct *p;
6935         int cpu = (long)hcpu;
6936         unsigned long flags;
6937         struct rq *rq;
6938
6939         switch (action) {
6940
6941         case CPU_UP_PREPARE:
6942         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6943                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6944                 if (IS_ERR(p))
6945                         return NOTIFY_BAD;
6946                 kthread_bind(p, cpu);
6947                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6948                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6949                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6950                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6951                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6952                 break;
6953
6954         case CPU_ONLINE:
6955         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6956                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6957                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6958
6959                 /* Update our root-domain */
6960                 rq = cpu_rq(cpu);
6961                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6962                 if (rq->rd) {
6963                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6964
6965                         set_rq_online(rq);
6966                 }
6967                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6968                 break;
6969
6970 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6971         case CPU_UP_CANCELED:
6972         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6973                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6974                         break;
6975                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6976                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6977                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6978                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6979                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6980                 break;
6981
6982         case CPU_DEAD:
6983         case CPU_DEAD_FROZEN:
6984                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6985                 migrate_live_tasks(cpu);
6986                 rq = cpu_rq(cpu);
6987                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6988                 rq->migration_thread = NULL;
6989                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6990                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6991                 update_rq_clock(rq);
6992                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6993                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6994                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6995                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6996                 migrate_dead_tasks(cpu);
6997                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6998                 cpuset_unlock();
6999                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
7000                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
7001
7002                 /*
7003                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
7004                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
7005                  * the requestors.
7006                  */
7007                 spin_lock_irq(&rq->lock);
7008                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
7009                         struct migration_req *req;
7010
7011                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
7012                                          struct migration_req, list);
7013                         list_del_init(&req->list);
7014                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
7015                         complete(&req->done);
7016                         spin_lock_irq(&rq->lock);
7017                 }
7018                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
7019                 break;
7020
7021         case CPU_DYING:
7022         case CPU_DYING_FROZEN:
7023                 /* Update our root-domain */
7024                 rq = cpu_rq(cpu);
7025                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7026                 if (rq->rd) {
7027                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
7028                         set_rq_offline(rq);
7029                 }
7030                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7031                 break;
7032 #endif
7033         }
7034         return NOTIFY_OK;
7035 }
7036
7037 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
7038  * happens before everything else.
7039  */
7040 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
7041         .notifier_call = migration_call,
7042         .priority = 10
7043 };
7044
7045 static int __init migration_init(void)
7046 {
7047         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
7048         int err;
7049
7050         /* Start one for the boot CPU: */
7051         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
7052         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
7053         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
7054         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
7055
7056         return err;
7057 }
7058 early_initcall(migration_init);
7059 #endif
7060
7061 #ifdef CONFIG_SMP
7062
7063 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7064
7065 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
7066                                   struct cpumask *groupmask)
7067 {
7068         struct sched_group *group = sd->groups;
7069         char str[256];
7070
7071         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
7072         cpumask_clear(groupmask);
7073
7074         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
7075
7076         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
7077                 printk("does not load-balance\n");
7078                 if (sd->parent)
7079                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
7080                                         " has parent");
7081                 return -1;
7082         }
7083
7084         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
7085
7086         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
7087                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
7088                                 "CPU%d\n", cpu);
7089         }
7090         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
7091                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
7092                                 " CPU%d\n", cpu);
7093         }
7094
7095         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
7096         do {
7097                 if (!group) {
7098                         printk("\n");
7099                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
7100                         break;
7101                 }
7102
7103                 if (!group->__cpu_power) {
7104                         printk(KERN_CONT "\n");
7105                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
7106                                         "set\n");
7107                         break;
7108                 }
7109
7110                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
7111                         printk(KERN_CONT "\n");
7112                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
7113                         break;
7114                 }
7115
7116                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
7117                         printk(KERN_CONT "\n");
7118                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
7119                         break;
7120                 }
7121
7122                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
7123
7124                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
7125                 printk(KERN_CONT " %s", str);
7126
7127                 group = group->next;
7128         } while (group != sd->groups);
7129         printk(KERN_CONT "\n");
7130
7131         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
7132                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
7133
7134         if (sd->parent &&
7135             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
7136                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
7137                         "of domain->span\n");
7138         return 0;
7139 }
7140
7141 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
7142 {
7143         cpumask_var_t groupmask;
7144         int level = 0;
7145
7146         if (!sd) {
7147                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
7148                 return;
7149         }
7150
7151         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
7152
7153         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
7154                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
7155                 return;
7156         }
7157
7158         for (;;) {
7159                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
7160                         break;
7161                 level++;
7162                 sd = sd->parent;
7163                 if (!sd)
7164                         break;
7165         }
7166         free_cpumask_var(groupmask);
7167 }
7168 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
7169 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
7170 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
7171
7172 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
7173 {
7174         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
7175                 return 1;
7176
7177         /* Following flags need at least 2 groups */
7178         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
7179                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
7180                          SD_BALANCE_FORK |
7181                          SD_BALANCE_EXEC |
7182                          SD_SHARE_CPUPOWER |
7183                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
7184                 if (sd->groups != sd->groups->next)
7185                         return 0;
7186         }
7187
7188         /* Following flags don't use groups */
7189         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
7190                          SD_WAKE_AFFINE |
7191                          SD_WAKE_BALANCE))
7192                 return 0;
7193
7194         return 1;
7195 }
7196
7197 static int
7198 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
7199 {
7200         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
7201
7202         if (sd_degenerate(parent))
7203                 return 1;
7204
7205         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
7206                 return 0;
7207
7208         /* Does parent contain flags not in child? */
7209         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
7210         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
7211                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
7212         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
7213         if (parent->groups == parent->groups->next) {
7214                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
7215                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
7216                                 SD_BALANCE_FORK |
7217                                 SD_BALANCE_EXEC |
7218                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
7219                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
7220                 if (nr_node_ids == 1)
7221                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
7222         }
7223         if (~cflags & pflags)
7224                 return 0;
7225
7226         return 1;
7227 }
7228
7229 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
7230 {
7231         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
7232
7233         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7234         free_cpumask_var(rd->online);
7235         free_cpumask_var(rd->span);
7236         kfree(rd);
7237 }
7238
7239 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
7240 {
7241         struct root_domain *old_rd = NULL;
7242         unsigned long flags;
7243
7244         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
7245
7246         if (rq->rd) {
7247                 old_rd = rq->rd;
7248
7249                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
7250                         set_rq_offline(rq);
7251
7252                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
7253
7254                 /*
7255                  * If we dont want to free the old_rt yet then
7256                  * set old_rd to NULL to skip the freeing later
7257                  * in this function:
7258                  */
7259                 if (!atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
7260                         old_rd = NULL;
7261         }
7262
7263         atomic_inc(&rd->refcount);
7264         rq->rd = rd;
7265
7266         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
7267         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
7268                 set_rq_online(rq);
7269
7270         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
7271
7272         if (old_rd)
7273                 free_rootdomain(old_rd);
7274 }
7275
7276 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
7277 {
7278         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
7279
7280         if (bootmem) {
7281                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
7282                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
7283                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
7284                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
7285                 return 0;
7286         }
7287
7288         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
7289                 goto out;
7290         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
7291                 goto free_span;
7292         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
7293                 goto free_online;
7294
7295         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
7296                 goto free_rto_mask;
7297         return 0;
7298
7299 free_rto_mask:
7300         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
7301 free_online:
7302         free_cpumask_var(rd->online);
7303 free_span:
7304         free_cpumask_var(rd->span);
7305 out:
7306         return -ENOMEM;
7307 }
7308
7309 static void init_defrootdomain(void)
7310 {
7311         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7312
7313         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7314 }
7315
7316 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7317 {
7318         struct root_domain *rd;
7319
7320         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7321         if (!rd)
7322                 return NULL;
7323
7324         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7325                 kfree(rd);
7326                 return NULL;
7327         }
7328
7329         return rd;
7330 }
7331
7332 /*
7333  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7334  * hold the hotplug lock.
7335  */
7336 static void
7337 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7338 {
7339         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7340         struct sched_domain *tmp;
7341
7342         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7343         for (tmp = sd; tmp; ) {
7344                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7345                 if (!parent)
7346                         break;
7347
7348                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7349                         tmp->parent = parent->parent;
7350                         if (parent->parent)
7351                                 parent->parent->child = tmp;
7352                 } else
7353                         tmp = tmp->parent;
7354         }
7355
7356         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7357                 sd = sd->parent;
7358                 if (sd)
7359                         sd->child = NULL;
7360         }
7361
7362         sched_domain_debug(sd, cpu);
7363
7364         rq_attach_root(rq, rd);
7365         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7366 }
7367
7368 /* cpus with isolated domains */
7369 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7370
7371 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7372 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7373 {
7374         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7375         return 1;
7376 }
7377
7378 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7379
7380 /*
7381  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7382  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7383  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7384  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7385  *
7386  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7387  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7388  * and ->cpu_power to 0.
7389  */
7390 static void
7391 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7392                         const struct cpumask *cpu_map,
7393                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7394                                         struct sched_group **sg,
7395                                         struct cpumask *tmpmask),
7396                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7397 {
7398         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7399         int i;
7400
7401         cpumask_clear(covered);
7402
7403         for_each_cpu(i, span) {
7404                 struct sched_group *sg;
7405                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7406                 int j;
7407
7408                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7409                         continue;
7410
7411                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7412                 sg->__cpu_power = 0;
7413
7414                 for_each_cpu(j, span) {
7415                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7416                                 continue;
7417
7418                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7419                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7420                 }
7421                 if (!first)
7422                         first = sg;
7423                 if (last)
7424                         last->next = sg;
7425                 last = sg;
7426         }
7427         last->next = first;
7428 }
7429
7430 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7431
7432 #ifdef CONFIG_NUMA
7433
7434 /**
7435  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7436  * @node: node whose sched_domain we're building
7437  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7438  *
7439  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7440  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7441  *
7442  * Should use nodemask_t.
7443  */
7444 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7445 {
7446         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7447
7448         min_val = INT_MAX;
7449
7450         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7451                 /* Start at @node */
7452                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7453
7454                 if (!nr_cpus_node(n))
7455                         continue;
7456
7457                 /* Skip already used nodes */
7458                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7459                         continue;
7460
7461                 /* Simple min distance search */
7462                 val = node_distance(node, n);
7463
7464                 if (val < min_val) {
7465                         min_val = val;
7466                         best_node = n;
7467                 }
7468         }
7469
7470         node_set(best_node, *used_nodes);
7471         return best_node;
7472 }
7473
7474 /**
7475  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7476  * @node: node whose cpumask we're constructing
7477  * @span: resulting cpumask
7478  *
7479  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7480  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7481  * out optimally.
7482  */
7483 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7484 {
7485         nodemask_t used_nodes;
7486         int i;
7487
7488         cpumask_clear(span);
7489         nodes_clear(used_nodes);
7490
7491         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7492         node_set(node, used_nodes);
7493
7494         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7495                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7496
7497                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7498         }
7499 }
7500 #endif /* CONFIG_NUMA */
7501
7502 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7503
7504 /*
7505  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7506  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7507  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7508  */
7509 struct static_sched_group {
7510         struct sched_group sg;
7511         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7512 };
7513
7514 struct static_sched_domain {
7515         struct sched_domain sd;
7516         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7517 };
7518
7519 /*
7520  * SMT sched-domains:
7521  */
7522 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7523 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7524 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7525
7526 static int
7527 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7528                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7529 {
7530         if (sg)
7531                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7532         return cpu;
7533 }
7534 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7535
7536 /*
7537  * multi-core sched-domains:
7538  */
7539 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7540 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7541 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7542 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7543
7544 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7545 static int
7546 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7547                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7548 {
7549         int group;
7550
7551         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7552         group = cpumask_first(mask);
7553         if (sg)
7554                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7555         return group;
7556 }
7557 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7558 static int
7559 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7560                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7561 {
7562         if (sg)
7563                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7564         return cpu;
7565 }
7566 #endif
7567
7568 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7569 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7570
7571 static int
7572 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7573                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7574 {
7575         int group;
7576 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7577         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7578         group = cpumask_first(mask);
7579 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7580         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7581         group = cpumask_first(mask);
7582 #else
7583         group = cpu;
7584 #endif
7585         if (sg)
7586                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7587         return group;
7588 }
7589
7590 #ifdef CONFIG_NUMA
7591 /*
7592  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7593  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7594  * gets dynamically allocated.
7595  */
7596 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7597 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7598
7599 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7600 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7601
7602 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7603                                  struct sched_group **sg,
7604                                  struct cpumask *nodemask)
7605 {
7606         int group;
7607
7608         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7609         group = cpumask_first(nodemask);
7610
7611         if (sg)
7612                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7613         return group;
7614 }
7615
7616 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7617 {
7618         struct sched_group *sg = group_head;
7619         int j;
7620
7621         if (!sg)
7622                 return;
7623         do {
7624                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7625                         struct sched_domain *sd;
7626
7627                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7628                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7629                                 /*
7630                                  * Only add "power" once for each
7631                                  * physical package.
7632                                  */
7633                                 continue;
7634                         }
7635
7636                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7637                 }
7638                 sg = sg->next;
7639         } while (sg != group_head);
7640 }
7641 #endif /* CONFIG_NUMA */
7642
7643 #ifdef CONFIG_NUMA
7644 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7645 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7646                               struct cpumask *nodemask)
7647 {
7648         int cpu, i;
7649
7650         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7651                 struct sched_group **sched_group_nodes
7652                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7653
7654                 if (!sched_group_nodes)
7655                         continue;
7656
7657                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7658                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7659
7660                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7661                         if (cpumask_empty(nodemask))
7662                                 continue;
7663
7664                         if (sg == NULL)
7665                                 continue;
7666                         sg = sg->next;
7667 next_sg:
7668                         oldsg = sg;
7669                         sg = sg->next;
7670                         kfree(oldsg);
7671                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7672                                 goto next_sg;
7673                 }
7674                 kfree(sched_group_nodes);
7675                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7676         }
7677 }
7678 #else /* !CONFIG_NUMA */
7679 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7680                               struct cpumask *nodemask)
7681 {
7682 }
7683 #endif /* CONFIG_NUMA */
7684
7685 /*
7686  * Initialize sched groups cpu_power.
7687  *
7688  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7689  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7690  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7691  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7692  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7693  * less cpu_power.
7694  *
7695  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7696  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7697  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7698  */
7699 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7700 {
7701         struct sched_domain *child;
7702         struct sched_group *group;
7703
7704         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7705
7706         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7707                 return;
7708
7709         child = sd->child;
7710
7711         sd->groups->__cpu_power = 0;
7712
7713         /*
7714          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7715          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7716          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7717          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7718          * same sched domain.
7719          */
7720         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7721                        (child->flags &
7722                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7723                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7724                 return;
7725         }
7726
7727         /*
7728          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7729          */
7730         group = child->groups;
7731         do {
7732                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7733                 group = group->next;
7734         } while (group != child->groups);
7735 }
7736
7737 /*
7738  * Initializers for schedule domains
7739  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7740  */
7741
7742 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7743 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7744 #else
7745 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7746 #endif
7747
7748 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7749
7750 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7751 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7752 {                                                               \
7753         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7754         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7755         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7756         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7757 }
7758
7759 SD_INIT_FUNC(CPU)
7760 #ifdef CONFIG_NUMA
7761  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7762  SD_INIT_FUNC(NODE)
7763 #endif
7764 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7765  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7766 #endif
7767 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7768  SD_INIT_FUNC(MC)
7769 #endif
7770
7771 static int default_relax_domain_level = -1;
7772
7773 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7774 {
7775         unsigned long val;
7776
7777         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7778         if (val < SD_LV_MAX)
7779                 default_relax_domain_level = val;
7780
7781         return 1;
7782 }
7783 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7784
7785 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7786                                  struct sched_domain_attr *attr)
7787 {
7788         int request;
7789
7790         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7791                 if (default_relax_domain_level < 0)
7792                         return;
7793                 else
7794                         request = default_relax_domain_level;
7795         } else
7796                 request = attr->relax_domain_level;
7797         if (request < sd->level) {
7798                 /* turn off idle balance on this domain */
7799                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7800         } else {
7801                 /* turn on idle balance on this domain */
7802                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7803         }
7804 }
7805
7806 /*
7807  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7808  * to the individual cpus
7809  */
7810 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7811                                  struct sched_domain_attr *attr)
7812 {
7813         int i, err = -ENOMEM;
7814         struct root_domain *rd;
7815         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7816                 tmpmask;
7817 #ifdef CONFIG_NUMA
7818         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7819         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7820         int sd_allnodes = 0;
7821
7822         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7823                 goto out;
7824         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7825                 goto free_domainspan;
7826         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7827                 goto free_covered;
7828 #endif
7829
7830         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7831                 goto free_notcovered;
7832         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7833                 goto free_nodemask;
7834         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7835                 goto free_this_sibling_map;
7836         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7837                 goto free_this_core_map;
7838         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7839                 goto free_send_covered;
7840
7841 #ifdef CONFIG_NUMA
7842         /*
7843          * Allocate the per-node list of sched groups
7844          */
7845         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7846                                     GFP_KERNEL);
7847         if (!sched_group_nodes) {
7848                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7849                 goto free_tmpmask;
7850         }
7851 #endif
7852
7853         rd = alloc_rootdomain();
7854         if (!rd) {
7855                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7856                 goto free_sched_groups;
7857         }
7858
7859 #ifdef CONFIG_NUMA
7860         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7861 #endif
7862
7863         /*
7864          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7865          */
7866         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7867                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7868
7869                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7870
7871 #ifdef CONFIG_NUMA
7872                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7873                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7874                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7875                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7876                         set_domain_attribute(sd, attr);
7877                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7878                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7879                         p = sd;
7880                         sd_allnodes = 1;
7881                 } else
7882                         p = NULL;
7883
7884                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7885                 SD_INIT(sd, NODE);
7886                 set_domain_attribute(sd, attr);
7887                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7888                 sd->parent = p;
7889                 if (p)
7890                         p->child = sd;
7891                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7892                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7893 #endif
7894
7895                 p = sd;
7896                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7897                 SD_INIT(sd, CPU);
7898                 set_domain_attribute(sd, attr);
7899                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7900                 sd->parent = p;
7901                 if (p)
7902                         p->child = sd;
7903                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7904
7905 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7906                 p = sd;
7907                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7908                 SD_INIT(sd, MC);
7909                 set_domain_attribute(sd, attr);
7910                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7911                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7912                 sd->parent = p;
7913                 p->child = sd;
7914                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7915 #endif
7916
7917 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7918                 p = sd;
7919                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7920                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7921                 set_domain_attribute(sd, attr);
7922                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7923                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7924                 sd->parent = p;
7925                 p->child = sd;
7926                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7927 #endif
7928         }
7929
7930 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7931         /* Set up CPU (sibling) groups */
7932         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7933                 cpumask_and(this_sibling_map,
7934                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7935                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7936                         continue;
7937
7938                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7939                                         &cpu_to_cpu_group,
7940                                         send_covered, tmpmask);
7941         }
7942 #endif
7943
7944 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7945         /* Set up multi-core groups */
7946         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7947                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7948                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7949                         continue;
7950
7951                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7952                                         &cpu_to_core_group,
7953                                         send_covered, tmpmask);
7954         }
7955 #endif
7956
7957         /* Set up physical groups */
7958         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7959                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7960                 if (cpumask_empty(nodemask))
7961                         continue;
7962
7963                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7964                                         &cpu_to_phys_group,
7965                                         send_covered, tmpmask);
7966         }
7967
7968 #ifdef CONFIG_NUMA
7969         /* Set up node groups */
7970         if (sd_allnodes) {
7971                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7972                                         &cpu_to_allnodes_group,
7973                                         send_covered, tmpmask);
7974         }
7975
7976         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7977                 /* Set up node groups */
7978                 struct sched_group *sg, *prev;
7979                 int j;
7980
7981                 cpumask_clear(covered);
7982                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7983                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7984                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7985                         continue;
7986                 }
7987
7988                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7989                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7990
7991                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7992                                   GFP_KERNEL, i);
7993                 if (!sg) {
7994                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7995                                 "node %d\n", i);
7996                         goto error;
7997                 }
7998                 sched_group_nodes[i] = sg;
7999                 for_each_cpu(j, nodemask) {
8000                         struct sched_domain *sd;
8001
8002                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
8003                         sd->groups = sg;
8004                 }
8005                 sg->__cpu_power = 0;
8006                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
8007                 sg->next = sg;
8008                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
8009                 prev = sg;
8010
8011                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
8012                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
8013
8014                         cpumask_complement(notcovered, covered);
8015                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
8016                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
8017                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8018                                 break;
8019
8020                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
8021                         if (cpumask_empty(tmpmask))
8022                                 continue;
8023
8024                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
8025                                           cpumask_size(),
8026                                           GFP_KERNEL, i);
8027                         if (!sg) {
8028                                 printk(KERN_WARNING
8029                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
8030                                 goto error;
8031                         }
8032                         sg->__cpu_power = 0;
8033                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
8034                         sg->next = prev->next;
8035                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
8036                         prev->next = sg;
8037                         prev = sg;
8038                 }
8039         }
8040 #endif
8041
8042         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
8043 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8044         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8045                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8046
8047                 init_sched_groups_power(i, sd);
8048         }
8049 #endif
8050 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8051         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8052                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8053
8054                 init_sched_groups_power(i, sd);
8055         }
8056 #endif
8057
8058         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8059                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8060
8061                 init_sched_groups_power(i, sd);
8062         }
8063
8064 #ifdef CONFIG_NUMA
8065         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
8066                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
8067
8068         if (sd_allnodes) {
8069                 struct sched_group *sg;
8070
8071                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
8072                                                                 tmpmask);
8073                 init_numa_sched_groups_power(sg);
8074         }
8075 #endif
8076
8077         /* Attach the domains */
8078         for_each_cpu(i, cpu_map) {
8079                 struct sched_domain *sd;
8080 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8081                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
8082 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
8083                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
8084 #else
8085                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
8086 #endif
8087                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
8088         }
8089
8090         err = 0;
8091
8092 free_tmpmask:
8093         free_cpumask_var(tmpmask);
8094 free_send_covered:
8095         free_cpumask_var(send_covered);
8096 free_this_core_map:
8097         free_cpumask_var(this_core_map);
8098 free_this_sibling_map:
8099         free_cpumask_var(this_sibling_map);
8100 free_nodemask:
8101         free_cpumask_var(nodemask);
8102 free_notcovered:
8103 #ifdef CONFIG_NUMA
8104         free_cpumask_var(notcovered);
8105 free_covered:
8106         free_cpumask_var(covered);
8107 free_domainspan:
8108         free_cpumask_var(domainspan);
8109 out:
8110 #endif
8111         return err;
8112
8113 free_sched_groups:
8114 #ifdef CONFIG_NUMA
8115         kfree(sched_group_nodes);
8116 #endif
8117         goto free_tmpmask;
8118
8119 #ifdef CONFIG_NUMA
8120 error:
8121         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8122         free_rootdomain(rd);
8123         goto free_tmpmask;
8124 #endif
8125 }
8126
8127 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8128 {
8129         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
8130 }
8131
8132 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
8133 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
8134 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
8135                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
8136
8137 /*
8138  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
8139  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
8140  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
8141  */
8142 static cpumask_var_t fallback_doms;
8143
8144 /*
8145  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
8146  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
8147  * or 0 if it stayed the same.
8148  */
8149 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
8150 {
8151         return 0;
8152 }
8153
8154 /*
8155  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
8156  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
8157  * exclude other special cases in the future.
8158  */
8159 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8160 {
8161         int err;
8162
8163         arch_update_cpu_topology();
8164         ndoms_cur = 1;
8165         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
8166         if (!doms_cur)
8167                 doms_cur = fallback_doms;
8168         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
8169         dattr_cur = NULL;
8170         err = build_sched_domains(doms_cur);
8171         register_sched_domain_sysctl();
8172
8173         return err;
8174 }
8175
8176 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
8177                                        struct cpumask *tmpmask)
8178 {
8179         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
8180 }
8181
8182 /*
8183  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
8184  * These cpus will now be attached to the NULL domain
8185  */
8186 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
8187 {
8188         /* Save because hotplug lock held. */
8189         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
8190         int i;
8191
8192         for_each_cpu(i, cpu_map)
8193                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
8194         synchronize_sched();
8195         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
8196 }
8197
8198 /* handle null as "default" */
8199 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
8200                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
8201 {
8202         struct sched_domain_attr tmp;
8203
8204         /* fast path */
8205         if (!new && !cur)
8206                 return 1;
8207
8208         tmp = SD_ATTR_INIT;
8209         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
8210                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
8211                         sizeof(struct sched_domain_attr));
8212 }
8213
8214 /*
8215  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
8216  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
8217  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
8218  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
8219  *
8220  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
8221  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
8222  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
8223  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
8224  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
8225  * it as it is.
8226  *
8227  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
8228  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
8229  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
8230  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
8231  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
8232  * to be rebuilt.
8233  *
8234  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
8235  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
8236  * and it will not create the default domain.
8237  *
8238  * Call with hotplug lock held
8239  */
8240 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
8241 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
8242                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
8243 {
8244         int i, j, n;
8245         int new_topology;
8246
8247         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8248
8249         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
8250         unregister_sched_domain_sysctl();
8251
8252         /* Let architecture update cpu core mappings. */
8253         new_topology = arch_update_cpu_topology();
8254
8255         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
8256
8257         /* Destroy deleted domains */
8258         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
8259                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
8260                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
8261                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
8262                                 goto match1;
8263                 }
8264                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
8265                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
8266 match1:
8267                 ;
8268         }
8269
8270         if (doms_new == NULL) {
8271                 ndoms_cur = 0;
8272                 doms_new = fallback_doms;
8273                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
8274                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
8275         }
8276
8277         /* Build new domains */
8278         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
8279                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
8280                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
8281                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
8282                                 goto match2;
8283                 }
8284                 /* no match - add a new doms_new */
8285                 __build_sched_domains(doms_new + i,
8286                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
8287 match2:
8288                 ;
8289         }
8290
8291         /* Remember the new sched domains */
8292         if (doms_cur != fallback_doms)
8293                 kfree(doms_cur);
8294         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
8295         doms_cur = doms_new;
8296         dattr_cur = dattr_new;
8297         ndoms_cur = ndoms_new;
8298
8299         register_sched_domain_sysctl();
8300
8301         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8302 }
8303
8304 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
8305 static void arch_reinit_sched_domains(void)
8306 {
8307         get_online_cpus();
8308
8309         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8310         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8311
8312         rebuild_sched_domains();
8313         put_online_cpus();
8314 }
8315
8316 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8317 {
8318         unsigned int level = 0;
8319
8320         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8321                 return -EINVAL;
8322
8323         /*
8324          * level is always be positive so don't check for
8325          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8326          * What happens on 0 or 1 byte write,
8327          * need to check for count as well?
8328          */
8329
8330         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8331                 return -EINVAL;
8332
8333         if (smt)
8334                 sched_smt_power_savings = level;
8335         else
8336                 sched_mc_power_savings = level;
8337
8338         arch_reinit_sched_domains();
8339
8340         return count;
8341 }
8342
8343 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8344 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8345                                            char *page)
8346 {
8347         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8348 }
8349 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8350                                             const char *buf, size_t count)
8351 {
8352         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8353 }
8354 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8355                          sched_mc_power_savings_show,
8356                          sched_mc_power_savings_store);
8357 #endif
8358
8359 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8360 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8361                                             char *page)
8362 {
8363         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8364 }
8365 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8366                                              const char *buf, size_t count)
8367 {
8368         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8369 }
8370 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8371                    sched_smt_power_savings_show,
8372                    sched_smt_power_savings_store);
8373 #endif
8374
8375 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8376 {
8377         int err = 0;
8378
8379 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8380         if (smt_capable())
8381                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8382                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8383 #endif
8384 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8385         if (!err && mc_capable())
8386                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8387                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8388 #endif
8389         return err;
8390 }
8391 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8392
8393 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8394 /*
8395  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8396  * When cpusets are enabled they take over this function.
8397  */
8398 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8399                                 unsigned long action, void *hcpu)
8400 {
8401         switch (action) {
8402         case CPU_ONLINE:
8403         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8404         case CPU_DEAD:
8405         case CPU_DEAD_FROZEN:
8406                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8407                 return NOTIFY_OK;
8408
8409         default:
8410                 return NOTIFY_DONE;
8411         }
8412 }
8413 #endif
8414
8415 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8416                                 unsigned long action, void *hcpu)
8417 {
8418         int cpu = (int)(long)hcpu;
8419
8420         switch (action) {
8421         case CPU_DOWN_PREPARE:
8422         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8423                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8424                 return NOTIFY_OK;
8425
8426         case CPU_DOWN_FAILED:
8427         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8428         case CPU_ONLINE:
8429         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8430                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8431                 return NOTIFY_OK;
8432
8433         default:
8434                 return NOTIFY_DONE;
8435         }
8436 }
8437
8438 void __init sched_init_smp(void)
8439 {
8440         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8441
8442         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8443
8444 #if defined(CONFIG_NUMA)
8445         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8446                                                                 GFP_KERNEL);
8447         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8448 #endif
8449         get_online_cpus();
8450         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8451         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8452         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8453         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8454                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8455         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8456         put_online_cpus();
8457
8458 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8459         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8460         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8461 #endif
8462
8463         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8464         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8465
8466         init_hrtick();
8467
8468         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8469         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8470                 BUG();
8471         sched_init_granularity();
8472         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8473
8474         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8475         init_sched_rt_class();
8476 }
8477 #else
8478 void __init sched_init_smp(void)
8479 {
8480         sched_init_granularity();
8481 }
8482 #endif /* CONFIG_SMP */
8483
8484 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8485 {
8486         return in_lock_functions(addr) ||
8487                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8488                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8489 }
8490
8491 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8492 {
8493         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8494         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8495 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8496         cfs_rq->rq = rq;
8497 #endif
8498         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8499 }
8500
8501 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8502 {
8503         struct rt_prio_array *array;
8504         int i;
8505
8506         array = &rt_rq->active;
8507         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8508                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8509                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8510         }
8511         /* delimiter for bitsearch: */
8512         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8513
8514 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8515         rt_rq->highest_prio.curr = MAX_RT_PRIO;
8516 #ifdef CONFIG_SMP
8517         rt_rq->highest_prio.next = MAX_RT_PRIO;
8518 #endif
8519 #endif
8520 #ifdef CONFIG_SMP
8521         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8522         rt_rq->overloaded = 0;
8523         plist_head_init(&rq->rt.pushable_tasks, &rq->lock);
8524 #endif
8525
8526         rt_rq->rt_time = 0;
8527         rt_rq->rt_throttled = 0;
8528         rt_rq->rt_runtime = 0;
8529         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8530
8531 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8532         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8533         rt_rq->rq = rq;
8534 #endif
8535 }
8536
8537 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8538 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8539                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8540                                 struct sched_entity *parent)
8541 {
8542         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8543         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8544         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8545         cfs_rq->tg = tg;
8546         if (add)
8547                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8548
8549         tg->se[cpu] = se;
8550         /* se could be NULL for init_task_group */
8551         if (!se)
8552                 return;
8553
8554         if (!parent)
8555                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8556         else
8557                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8558
8559         se->my_q = cfs_rq;
8560         se->load.weight = tg->shares;
8561         se->load.inv_weight = 0;
8562         se->parent = parent;
8563 }
8564 #endif
8565
8566 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8567 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8568                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8569                 struct sched_rt_entity *parent)
8570 {
8571         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8572
8573         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8574         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8575         rt_rq->tg = tg;
8576         rt_rq->rt_se = rt_se;
8577         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8578         if (add)
8579                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8580
8581         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8582         if (!rt_se)
8583                 return;
8584
8585         if (!parent)
8586                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8587         else
8588                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8589
8590         rt_se->my_q = rt_rq;
8591         rt_se->parent = parent;
8592         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8593 }
8594 #endif
8595
8596 void __init sched_init(void)
8597 {
8598         int i, j;
8599         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8600
8601 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8602         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8603 #endif
8604 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8605         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8606 #endif
8607 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8608         alloc_size *= 2;
8609 #endif
8610         /*
8611          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8612          * we use alloc_bootmem().
8613          */
8614         if (alloc_size) {
8615                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8616
8617 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8618                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8619                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8620
8621                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8622                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8623
8624 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8625                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8626                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8627
8628                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8629                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8630 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8631 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8632 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8633                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8634                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8635
8636                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8637                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8638
8639 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8640                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8641                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8642
8643                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8644                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8645 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8646 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8647         }
8648
8649 #ifdef CONFIG_SMP
8650         init_defrootdomain();
8651 #endif
8652
8653         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8654                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8655
8656 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8657         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8658                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8659 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8660         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8661                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8662 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8663 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8664
8665 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8666         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8667         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8668
8669 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8670         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8671         init_task_group.parent = &root_task_group;
8672         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8673 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8674 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8675
8676         for_each_possible_cpu(i) {
8677                 struct rq *rq;
8678
8679                 rq = cpu_rq(i);
8680                 spin_lock_init(&rq->lock);
8681                 rq->nr_running = 0;
8682                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8683                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8684 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8685                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8686                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8687 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8688                 /*
8689                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8690                  *
8691                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8692                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8693                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8694                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8695                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8696                  * (se->load.weight).
8697                  *
8698                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8699                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8700                  * then A0's share of the cpu resource is:
8701                  *
8702                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8703                  *
8704                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8705                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8706                  */
8707                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8708 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8709                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8710                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8711                 /*
8712                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8713                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8714                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8715                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8716                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8717                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8718                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8719                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8720                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8721                  */
8722                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8723                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8724                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8725                                 root_task_group.se[i]);
8726
8727 #endif
8728 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8729
8730                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8731 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8732                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8733 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8734                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8735 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8736                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8737                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8738                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8739                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8740                                 root_task_group.rt_se[i]);
8741 #endif
8742 #endif
8743
8744                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8745                         rq->cpu_load[j] = 0;
8746 #ifdef CONFIG_SMP
8747                 rq->sd = NULL;
8748                 rq->rd = NULL;
8749                 rq->active_balance = 0;
8750                 rq->next_balance = jiffies;
8751                 rq->push_cpu = 0;
8752                 rq->cpu = i;
8753                 rq->online = 0;
8754                 rq->migration_thread = NULL;
8755                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8756                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8757 #endif
8758                 init_rq_hrtick(rq);
8759                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8760         }
8761
8762         set_load_weight(&init_task);
8763
8764 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8765         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8766 #endif
8767
8768 #ifdef CONFIG_SMP
8769         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8770 #endif
8771
8772 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8773         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8774 #endif
8775
8776         /*
8777          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8778          */
8779         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8780         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8781
8782         /*
8783          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8784          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8785          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8786          * when this runqueue becomes "idle".
8787          */
8788         init_idle(current, smp_processor_id());
8789         /*
8790          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8791          */
8792         current->sched_class = &fair_sched_class;
8793
8794         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8795         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8796 #ifdef CONFIG_SMP
8797 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8798         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8799 #endif
8800         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8801 #endif /* SMP */
8802
8803         scheduler_running = 1;
8804 }
8805
8806 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8807 void __might_sleep(char *file, int line)
8808 {
8809 #ifdef in_atomic
8810         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8811
8812         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8813                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8814                 return;
8815         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8816                 return;
8817         prev_jiffy = jiffies;
8818
8819         printk(KERN_ERR
8820                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8821                         file, line);
8822         printk(KERN_ERR
8823                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8824                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8825                         current->pid, current->comm);
8826
8827         debug_show_held_locks(current);
8828         if (irqs_disabled())
8829                 print_irqtrace_events(current);
8830         dump_stack();
8831 #endif
8832 }
8833 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8834 #endif
8835
8836 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8837 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8838 {
8839         int on_rq;
8840
8841         update_rq_clock(rq);
8842         on_rq = p->se.on_rq;
8843         if (on_rq)
8844                 deactivate_task(rq, p, 0);
8845         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8846         if (on_rq) {
8847                 activate_task(rq, p, 0);
8848                 resched_task(rq->curr);
8849         }
8850 }
8851
8852 void normalize_rt_tasks(void)
8853 {
8854         struct task_struct *g, *p;
8855         unsigned long flags;
8856         struct rq *rq;
8857
8858         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8859         do_each_thread(g, p) {
8860                 /*
8861                  * Only normalize user tasks:
8862                  */
8863                 if (!p->mm)
8864                         continue;
8865
8866                 p->se.exec_start                = 0;
8867 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8868                 p->se.wait_start                = 0;
8869                 p->se.sleep_start               = 0;
8870                 p->se.block_start               = 0;
8871 #endif
8872
8873                 if (!rt_task(p)) {
8874                         /*
8875                          * Renice negative nice level userspace
8876                          * tasks back to 0:
8877                          */
8878                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8879                                 set_user_nice(p, 0);
8880                         continue;
8881                 }
8882
8883                 spin_lock(&p->pi_lock);
8884                 rq = __task_rq_lock(p);
8885
8886                 normalize_task(rq, p);
8887
8888                 __task_rq_unlock(rq);
8889                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8890         } while_each_thread(g, p);
8891
8892         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8893 }
8894
8895 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8896
8897 #ifdef CONFIG_IA64
8898 /*
8899  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8900  *
8901  * They can only be called when the whole system has been
8902  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8903  * activity can take place. Using them for anything else would
8904  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8905  * under any other configuration.
8906  */
8907
8908 /**
8909  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8910  * @cpu: the processor in question.
8911  *
8912  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8913  */
8914 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8915 {
8916         return cpu_curr(cpu);
8917 }
8918
8919 /**
8920  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8921  * @cpu: the processor in question.
8922  * @p: the task pointer to set.
8923  *
8924  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8925  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8926  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8927  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8928  * and caller must save the original value of the current task (see
8929  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8930  * re-starting the system.
8931  *
8932  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8933  */
8934 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8935 {
8936         cpu_curr(cpu) = p;
8937 }
8938
8939 #endif
8940
8941 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8942 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8943 {
8944         int i;
8945
8946         for_each_possible_cpu(i) {
8947                 if (tg->cfs_rq)
8948                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8949                 if (tg->se)
8950                         kfree(tg->se[i]);
8951         }
8952
8953         kfree(tg->cfs_rq);
8954         kfree(tg->se);
8955 }
8956
8957 static
8958 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8959 {
8960         struct cfs_rq *cfs_rq;
8961         struct sched_entity *se;
8962         struct rq *rq;
8963         int i;
8964
8965         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8966         if (!tg->cfs_rq)
8967                 goto err;
8968         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8969         if (!tg->se)
8970                 goto err;
8971
8972         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8973
8974         for_each_possible_cpu(i) {
8975                 rq = cpu_rq(i);
8976
8977                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8978                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8979                 if (!cfs_rq)
8980                         goto err;
8981
8982                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8983                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8984                 if (!se)
8985                         goto err;
8986
8987                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8988         }
8989
8990         return 1;
8991
8992  err:
8993         return 0;
8994 }
8995
8996 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8997 {
8998         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8999                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
9000 }
9001
9002 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9003 {
9004         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
9005 }
9006 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
9007 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
9008 {
9009 }
9010
9011 static inline
9012 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9013 {
9014         return 1;
9015 }
9016
9017 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9018 {
9019 }
9020
9021 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9022 {
9023 }
9024 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9025
9026 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9027 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9028 {
9029         int i;
9030
9031         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
9032
9033         for_each_possible_cpu(i) {
9034                 if (tg->rt_rq)
9035                         kfree(tg->rt_rq[i]);
9036                 if (tg->rt_se)
9037                         kfree(tg->rt_se[i]);
9038         }
9039
9040         kfree(tg->rt_rq);
9041         kfree(tg->rt_se);
9042 }
9043
9044 static
9045 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9046 {
9047         struct rt_rq *rt_rq;
9048         struct sched_rt_entity *rt_se;
9049         struct rq *rq;
9050         int i;
9051
9052         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9053         if (!tg->rt_rq)
9054                 goto err;
9055         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
9056         if (!tg->rt_se)
9057                 goto err;
9058
9059         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
9060                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
9061
9062         for_each_possible_cpu(i) {
9063                 rq = cpu_rq(i);
9064
9065                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
9066                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9067                 if (!rt_rq)
9068                         goto err;
9069
9070                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
9071                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
9072                 if (!rt_se)
9073                         goto err;
9074
9075                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
9076         }
9077
9078         return 1;
9079
9080  err:
9081         return 0;
9082 }
9083
9084 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9085 {
9086         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
9087                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
9088 }
9089
9090 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9091 {
9092         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
9093 }
9094 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9095 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
9096 {
9097 }
9098
9099 static inline
9100 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
9101 {
9102         return 1;
9103 }
9104
9105 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9106 {
9107 }
9108
9109 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
9110 {
9111 }
9112 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9113
9114 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
9115 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
9116 {
9117         free_fair_sched_group(tg);
9118         free_rt_sched_group(tg);
9119         kfree(tg);
9120 }
9121
9122 /* allocate runqueue etc for a new task group */
9123 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
9124 {
9125         struct task_group *tg;
9126         unsigned long flags;
9127         int i;
9128
9129         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
9130         if (!tg)
9131                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9132
9133         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
9134                 goto err;
9135
9136         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
9137                 goto err;
9138
9139         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9140         for_each_possible_cpu(i) {
9141                 register_fair_sched_group(tg, i);
9142                 register_rt_sched_group(tg, i);
9143         }
9144         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
9145
9146         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
9147
9148         tg->parent = parent;
9149         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
9150         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
9151         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9152
9153         return tg;
9154
9155 err:
9156         free_sched_group(tg);
9157         return ERR_PTR(-ENOMEM);
9158 }
9159
9160 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
9161 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
9162 {
9163         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
9164         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
9165 }
9166
9167 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
9168 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
9169 {
9170         unsigned long flags;
9171         int i;
9172
9173         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9174         for_each_possible_cpu(i) {
9175                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9176                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
9177         }
9178         list_del_rcu(&tg->list);
9179         list_del_rcu(&tg->siblings);
9180         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9181
9182         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
9183         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
9184 }
9185
9186 /* change task's runqueue when it moves between groups.
9187  *      The caller of this function should have put the task in its new group
9188  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
9189  *      reflect its new group.
9190  */
9191 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
9192 {
9193         int on_rq, running;
9194         unsigned long flags;
9195         struct rq *rq;
9196
9197         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
9198
9199         update_rq_clock(rq);
9200
9201         running = task_current(rq, tsk);
9202         on_rq = tsk->se.on_rq;
9203
9204         if (on_rq)
9205                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
9206         if (unlikely(running))
9207                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
9208
9209         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
9210
9211 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9212         if (tsk->sched_class->moved_group)
9213                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
9214 #endif
9215
9216         if (unlikely(running))
9217                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
9218         if (on_rq)
9219                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
9220
9221         task_rq_unlock(rq, &flags);
9222 }
9223 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
9224
9225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9226 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9227 {
9228         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9229         int on_rq;
9230
9231         on_rq = se->on_rq;
9232         if (on_rq)
9233                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
9234
9235         se->load.weight = shares;
9236         se->load.inv_weight = 0;
9237
9238         if (on_rq)
9239                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
9240 }
9241
9242 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
9243 {
9244         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
9245         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
9246         unsigned long flags;
9247
9248         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
9249         __set_se_shares(se, shares);
9250         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
9251 }
9252
9253 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
9254
9255 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
9256 {
9257         int i;
9258         unsigned long flags;
9259
9260         /*
9261          * We can't change the weight of the root cgroup.
9262          */
9263         if (!tg->se[0])
9264                 return -EINVAL;
9265
9266         if (shares < MIN_SHARES)
9267                 shares = MIN_SHARES;
9268         else if (shares > MAX_SHARES)
9269                 shares = MAX_SHARES;
9270
9271         mutex_lock(&shares_mutex);
9272         if (tg->shares == shares)
9273                 goto done;
9274
9275         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9276         for_each_possible_cpu(i)
9277                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
9278         list_del_rcu(&tg->siblings);
9279         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9280
9281         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
9282         synchronize_sched();
9283
9284         /*
9285          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
9286          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
9287          */
9288         tg->shares = shares;
9289         for_each_possible_cpu(i) {
9290                 /*
9291                  * force a rebalance
9292                  */
9293                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
9294                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
9295         }
9296
9297         /*
9298          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
9299          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
9300          */
9301         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
9302         for_each_possible_cpu(i)
9303                 register_fair_sched_group(tg, i);
9304         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
9305         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
9306 done:
9307         mutex_unlock(&shares_mutex);
9308         return 0;
9309 }
9310
9311 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9312 {
9313         return tg->shares;
9314 }
9315 #endif
9316
9317 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9318 /*
9319  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9320  */
9321 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9322
9323 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9324 {
9325         if (runtime == RUNTIME_INF)
9326                 return 1ULL << 20;
9327
9328         return div64_u64(runtime << 20, period);
9329 }
9330
9331 /* Must be called with tasklist_lock held */
9332 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9333 {
9334         struct task_struct *g, *p;
9335
9336         do_each_thread(g, p) {
9337                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9338                         return 1;
9339         } while_each_thread(g, p);
9340
9341         return 0;
9342 }
9343
9344 struct rt_schedulable_data {
9345         struct task_group *tg;
9346         u64 rt_period;
9347         u64 rt_runtime;
9348 };
9349
9350 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9351 {
9352         struct rt_schedulable_data *d = data;
9353         struct task_group *child;
9354         unsigned long total, sum = 0;
9355         u64 period, runtime;
9356
9357         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9358         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9359
9360         if (tg == d->tg) {
9361                 period = d->rt_period;
9362                 runtime = d->rt_runtime;
9363         }
9364
9365 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9366         if (tg == &root_task_group) {
9367                 period = global_rt_period();
9368                 runtime = global_rt_runtime();
9369         }
9370 #endif
9371
9372         /*
9373          * Cannot have more runtime than the period.
9374          */
9375         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9376                 return -EINVAL;
9377
9378         /*
9379          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9380          */
9381         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9382                 return -EBUSY;
9383
9384         total = to_ratio(period, runtime);
9385
9386         /*
9387          * Nobody can have more than the global setting allows.
9388          */
9389         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9390                 return -EINVAL;
9391
9392         /*
9393          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9394          */
9395         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9396                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9397                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9398
9399                 if (child == d->tg) {
9400                         period = d->rt_period;
9401                         runtime = d->rt_runtime;
9402                 }
9403
9404                 sum += to_ratio(period, runtime);
9405         }
9406
9407         if (sum > total)
9408                 return -EINVAL;
9409
9410         return 0;
9411 }
9412
9413 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9414 {
9415         struct rt_schedulable_data data = {
9416                 .tg = tg,
9417                 .rt_period = period,
9418                 .rt_runtime = runtime,
9419         };
9420
9421         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9422 }
9423
9424 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9425                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9426 {
9427         int i, err = 0;
9428
9429         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9430         read_lock(&tasklist_lock);
9431         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9432         if (err)
9433                 goto unlock;
9434
9435         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9436         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9437         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9438
9439         for_each_possible_cpu(i) {
9440                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9441
9442                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9443                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9444                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9445         }
9446         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9447  unlock:
9448         read_unlock(&tasklist_lock);
9449         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9450
9451         return err;
9452 }
9453
9454 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9455 {
9456         u64 rt_runtime, rt_period;
9457
9458         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9459         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9460         if (rt_runtime_us < 0)
9461                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9462
9463         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9464 }
9465
9466 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9467 {
9468         u64 rt_runtime_us;
9469
9470         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9471                 return -1;
9472
9473         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9474         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9475         return rt_runtime_us;
9476 }
9477
9478 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9479 {
9480         u64 rt_runtime, rt_period;
9481
9482         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9483         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9484
9485         if (rt_period == 0)
9486                 return -EINVAL;
9487
9488         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9489 }
9490
9491 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9492 {
9493         u64 rt_period_us;
9494
9495         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9496         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9497         return rt_period_us;
9498 }
9499
9500 static int sched_rt_global_constraints(void)
9501 {
9502         u64 runtime, period;
9503         int ret = 0;
9504
9505         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9506                 return -EINVAL;
9507
9508         runtime = global_rt_runtime();
9509         period = global_rt_period();
9510
9511         /*
9512          * Sanity check on the sysctl variables.
9513          */
9514         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9515                 return -EINVAL;
9516
9517         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9518         read_lock(&tasklist_lock);
9519         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9520         read_unlock(&tasklist_lock);
9521         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9522
9523         return ret;
9524 }
9525
9526 int sched_rt_can_attach(struct task_group *tg, struct task_struct *tsk)
9527 {
9528         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9529         if (rt_task(tsk) && tg->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9530                 return 0;
9531
9532         return 1;
9533 }
9534
9535 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9536 static int sched_rt_global_constraints(void)
9537 {
9538         unsigned long flags;
9539         int i;
9540
9541         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9542                 return -EINVAL;
9543
9544         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9545         for_each_possible_cpu(i) {
9546                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9547
9548                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9549                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9550                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9551         }
9552         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9553
9554         return 0;
9555 }
9556 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9557
9558 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9559                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9560                 loff_t *ppos)
9561 {
9562         int ret;
9563         int old_period, old_runtime;
9564         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9565
9566         mutex_lock(&mutex);
9567         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9568         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9569
9570         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9571
9572         if (!ret && write) {
9573                 ret = sched_rt_global_constraints();
9574                 if (ret) {
9575                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9576                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9577                 } else {
9578                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9579                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9580                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9581                 }
9582         }
9583         mutex_unlock(&mutex);
9584
9585         return ret;
9586 }
9587
9588 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9589
9590 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9591 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9592 {
9593         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9594                             struct task_group, css);
9595 }
9596
9597 static struct cgroup_subsys_state *
9598 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9599 {
9600         struct task_group *tg, *parent;
9601
9602         if (!cgrp->parent) {
9603                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9604                 return &init_task_group.css;
9605         }
9606
9607         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9608         tg = sched_create_group(parent);
9609         if (IS_ERR(tg))
9610                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9611
9612         return &tg->css;
9613 }
9614
9615 static void
9616 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9617 {
9618         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9619
9620         sched_destroy_group(tg);
9621 }
9622
9623 static int
9624 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9625                       struct task_struct *tsk)
9626 {
9627 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9628         if (!sched_rt_can_attach(cgroup_tg(cgrp), tsk))
9629                 return -EINVAL;
9630 #else
9631         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9632         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9633                 return -EINVAL;
9634 #endif
9635
9636         return 0;
9637 }
9638
9639 static void
9640 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9641                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9642 {
9643         sched_move_task(tsk);
9644 }
9645
9646 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9647 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9648                                 u64 shareval)
9649 {
9650         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9651 }
9652
9653 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9654 {
9655         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9656
9657         return (u64) tg->shares;
9658 }
9659 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9660
9661 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9662 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9663                                 s64 val)
9664 {
9665         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9666 }
9667
9668 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9669 {
9670         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9671 }
9672
9673 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9674                 u64 rt_period_us)
9675 {
9676         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9677 }
9678
9679 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9680 {
9681         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9682 }
9683 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9684
9685 static struct cftype cpu_files[] = {
9686 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9687         {
9688                 .name = "shares",
9689                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9690                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9691         },
9692 #endif
9693 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9694         {
9695                 .name = "rt_runtime_us",
9696                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9697                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9698         },
9699         {
9700                 .name = "rt_period_us",
9701                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9702                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9703         },
9704 #endif
9705 };
9706
9707 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9708 {
9709         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9710 }
9711
9712 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9713         .name           = "cpu",
9714         .create         = cpu_cgroup_create,
9715         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9716         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9717         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9718         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9719         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9720         .early_init     = 1,
9721 };
9722
9723 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9724
9725 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9726
9727 /*
9728  * CPU accounting code for task groups.
9729  *
9730  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9731  * (balbir@in.ibm.com).
9732  */
9733
9734 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9735 struct cpuacct {
9736         struct cgroup_subsys_state css;
9737         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9738         u64 *cpuusage;
9739         struct cpuacct *parent;
9740 };
9741
9742 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9743
9744 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9745 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9746 {
9747         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9748                             struct cpuacct, css);
9749 }
9750
9751 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9752 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9753 {
9754         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9755                             struct cpuacct, css);
9756 }
9757
9758 /* create a new cpu accounting group */
9759 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9760         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9761 {
9762         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9763
9764         if (!ca)
9765                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9766
9767         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9768         if (!ca->cpuusage) {
9769                 kfree(ca);
9770                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9771         }
9772
9773         if (cgrp->parent)
9774                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9775
9776         return &ca->css;
9777 }
9778
9779 /* destroy an existing cpu accounting group */
9780 static void
9781 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9782 {
9783         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9784
9785         free_percpu(ca->cpuusage);
9786         kfree(ca);
9787 }
9788
9789 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9790 {
9791         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9792         u64 data;
9793
9794 #ifndef CONFIG_64BIT
9795         /*
9796          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9797          */
9798         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9799         data = *cpuusage;
9800         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9801 #else
9802         data = *cpuusage;
9803 #endif
9804
9805         return data;
9806 }
9807
9808 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9809 {
9810         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9811
9812 #ifndef CONFIG_64BIT
9813         /*
9814          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9815          */
9816         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9817         *cpuusage = val;
9818         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9819 #else
9820         *cpuusage = val;
9821 #endif
9822 }
9823
9824 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9825 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9826 {
9827         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9828         u64 totalcpuusage = 0;
9829         int i;
9830
9831         for_each_present_cpu(i)
9832                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9833
9834         return totalcpuusage;
9835 }
9836
9837 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9838                                                                 u64 reset)
9839 {
9840         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9841         int err = 0;
9842         int i;
9843
9844         if (reset) {
9845                 err = -EINVAL;
9846                 goto out;
9847         }
9848
9849         for_each_present_cpu(i)
9850                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9851
9852 out:
9853         return err;
9854 }
9855
9856 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9857                                    struct seq_file *m)
9858 {
9859         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9860         u64 percpu;
9861         int i;
9862
9863         for_each_present_cpu(i) {
9864                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9865                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9866         }
9867         seq_printf(m, "\n");
9868         return 0;
9869 }
9870
9871 static struct cftype files[] = {
9872         {
9873                 .name = "usage",
9874                 .read_u64 = cpuusage_read,
9875                 .write_u64 = cpuusage_write,
9876         },
9877         {
9878                 .name = "usage_percpu",
9879                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9880         },
9881
9882 };
9883
9884 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9885 {
9886         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9887 }
9888
9889 /*
9890  * charge this task's execution time to its accounting group.
9891  *
9892  * called with rq->lock held.
9893  */
9894 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9895 {
9896         struct cpuacct *ca;
9897         int cpu;
9898
9899         if (unlikely(!cpuacct_subsys.active))
9900                 return;
9901
9902         cpu = task_cpu(tsk);
9903         ca = task_ca(tsk);
9904
9905         for (; ca; ca = ca->parent) {
9906                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9907                 *cpuusage += cputime;
9908         }
9909 }
9910
9911 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9912         .name = "cpuacct",
9913         .create = cpuacct_create,
9914         .destroy = cpuacct_destroy,
9915         .populate = cpuacct_populate,
9916         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9917 };
9918 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */