Merge branch 'for-next' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/gerg/m68knommu
[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_FAIR_GROUP_SCHED
335 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
336 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   (2*NICE_0_LOAD)
337 #else /* !CONFIG_USER_SCHED */
338 # define INIT_TASK_GROUP_LOAD   NICE_0_LOAD
339 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
340
341 /*
342  * A weight of 0 or 1 can cause arithmetics problems.
343  * A weight of a cfs_rq is the sum of weights of which entities
344  * are queued on this cfs_rq, so a weight of a entity should not be
345  * too large, so as the shares value of a task group.
346  * (The default weight is 1024 - so there's no practical
347  *  limitation from this.)
348  */
349 #define MIN_SHARES      2
350 #define MAX_SHARES      (1UL << 18)
351
352 static int init_task_group_load = INIT_TASK_GROUP_LOAD;
353 #endif
354
355 /* Default task group.
356  *      Every task in system belong to this group at bootup.
357  */
358 struct task_group init_task_group;
359
360 /* return group to which a task belongs */
361 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
362 {
363         struct task_group *tg;
364
365 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
366         rcu_read_lock();
367         tg = __task_cred(p)->user->tg;
368         rcu_read_unlock();
369 #elif defined(CONFIG_CGROUP_SCHED)
370         tg = container_of(task_subsys_state(p, cpu_cgroup_subsys_id),
371                                 struct task_group, css);
372 #else
373         tg = &init_task_group;
374 #endif
375         return tg;
376 }
377
378 /* Change a task's cfs_rq and parent entity if it moves across CPUs/groups */
379 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
380 {
381 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
382         p->se.cfs_rq = task_group(p)->cfs_rq[cpu];
383         p->se.parent = task_group(p)->se[cpu];
384 #endif
385
386 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
387         p->rt.rt_rq  = task_group(p)->rt_rq[cpu];
388         p->rt.parent = task_group(p)->rt_se[cpu];
389 #endif
390 }
391
392 #else
393
394 static inline void set_task_rq(struct task_struct *p, unsigned int cpu) { }
395 static inline struct task_group *task_group(struct task_struct *p)
396 {
397         return NULL;
398 }
399
400 #endif  /* CONFIG_GROUP_SCHED */
401
402 /* CFS-related fields in a runqueue */
403 struct cfs_rq {
404         struct load_weight load;
405         unsigned long nr_running;
406
407         u64 exec_clock;
408         u64 min_vruntime;
409
410         struct rb_root tasks_timeline;
411         struct rb_node *rb_leftmost;
412
413         struct list_head tasks;
414         struct list_head *balance_iterator;
415
416         /*
417          * 'curr' points to currently running entity on this cfs_rq.
418          * It is set to NULL otherwise (i.e when none are currently running).
419          */
420         struct sched_entity *curr, *next, *last;
421
422         unsigned int nr_spread_over;
423
424 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
425         struct rq *rq;  /* cpu runqueue to which this cfs_rq is attached */
426
427         /*
428          * leaf cfs_rqs are those that hold tasks (lowest schedulable entity in
429          * a hierarchy). Non-leaf lrqs hold other higher schedulable entities
430          * (like users, containers etc.)
431          *
432          * leaf_cfs_rq_list ties together list of leaf cfs_rq's in a cpu. This
433          * list is used during load balance.
434          */
435         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
436         struct task_group *tg;  /* group that "owns" this runqueue */
437
438 #ifdef CONFIG_SMP
439         /*
440          * the part of load.weight contributed by tasks
441          */
442         unsigned long task_weight;
443
444         /*
445          *   h_load = weight * f(tg)
446          *
447          * Where f(tg) is the recursive weight fraction assigned to
448          * this group.
449          */
450         unsigned long h_load;
451
452         /*
453          * this cpu's part of tg->shares
454          */
455         unsigned long shares;
456
457         /*
458          * load.weight at the time we set shares
459          */
460         unsigned long rq_weight;
461 #endif
462 #endif
463 };
464
465 /* Real-Time classes' related field in a runqueue: */
466 struct rt_rq {
467         struct rt_prio_array active;
468         unsigned long rt_nr_running;
469 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
470         int highest_prio; /* highest queued rt task prio */
471 #endif
472 #ifdef CONFIG_SMP
473         unsigned long rt_nr_migratory;
474         int overloaded;
475 #endif
476         int rt_throttled;
477         u64 rt_time;
478         u64 rt_runtime;
479         /* Nests inside the rq lock: */
480         spinlock_t rt_runtime_lock;
481
482 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
483         unsigned long rt_nr_boosted;
484
485         struct rq *rq;
486         struct list_head leaf_rt_rq_list;
487         struct task_group *tg;
488         struct sched_rt_entity *rt_se;
489 #endif
490 };
491
492 #ifdef CONFIG_SMP
493
494 /*
495  * We add the notion of a root-domain which will be used to define per-domain
496  * variables. Each exclusive cpuset essentially defines an island domain by
497  * fully partitioning the member cpus from any other cpuset. Whenever a new
498  * exclusive cpuset is created, we also create and attach a new root-domain
499  * object.
500  *
501  */
502 struct root_domain {
503         atomic_t refcount;
504         cpumask_var_t span;
505         cpumask_var_t online;
506
507         /*
508          * The "RT overload" flag: it gets set if a CPU has more than
509          * one runnable RT task.
510          */
511         cpumask_var_t rto_mask;
512         atomic_t rto_count;
513 #ifdef CONFIG_SMP
514         struct cpupri cpupri;
515 #endif
516 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
517         /*
518          * Preferred wake up cpu nominated by sched_mc balance that will be
519          * used when most cpus are idle in the system indicating overall very
520          * low system utilisation. Triggered at POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP(2)
521          */
522         unsigned int sched_mc_preferred_wakeup_cpu;
523 #endif
524 };
525
526 /*
527  * By default the system creates a single root-domain with all cpus as
528  * members (mimicking the global state we have today).
529  */
530 static struct root_domain def_root_domain;
531
532 #endif
533
534 /*
535  * This is the main, per-CPU runqueue data structure.
536  *
537  * Locking rule: those places that want to lock multiple runqueues
538  * (such as the load balancing or the thread migration code), lock
539  * acquire operations must be ordered by ascending &runqueue.
540  */
541 struct rq {
542         /* runqueue lock: */
543         spinlock_t lock;
544
545         /*
546          * nr_running and cpu_load should be in the same cacheline because
547          * remote CPUs use both these fields when doing load calculation.
548          */
549         unsigned long nr_running;
550         #define CPU_LOAD_IDX_MAX 5
551         unsigned long cpu_load[CPU_LOAD_IDX_MAX];
552         unsigned char idle_at_tick;
553 #ifdef CONFIG_NO_HZ
554         unsigned long last_tick_seen;
555         unsigned char in_nohz_recently;
556 #endif
557         /* capture load from *all* tasks on this cpu: */
558         struct load_weight load;
559         unsigned long nr_load_updates;
560         u64 nr_switches;
561
562         struct cfs_rq cfs;
563         struct rt_rq rt;
564
565 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
566         /* list of leaf cfs_rq on this cpu: */
567         struct list_head leaf_cfs_rq_list;
568 #endif
569 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
570         struct list_head leaf_rt_rq_list;
571 #endif
572
573         /*
574          * This is part of a global counter where only the total sum
575          * over all CPUs matters. A task can increase this counter on
576          * one CPU and if it got migrated afterwards it may decrease
577          * it on another CPU. Always updated under the runqueue lock:
578          */
579         unsigned long nr_uninterruptible;
580
581         struct task_struct *curr, *idle;
582         unsigned long next_balance;
583         struct mm_struct *prev_mm;
584
585         u64 clock;
586
587         atomic_t nr_iowait;
588
589 #ifdef CONFIG_SMP
590         struct root_domain *rd;
591         struct sched_domain *sd;
592
593         /* For active balancing */
594         int active_balance;
595         int push_cpu;
596         /* cpu of this runqueue: */
597         int cpu;
598         int online;
599
600         unsigned long avg_load_per_task;
601
602         struct task_struct *migration_thread;
603         struct list_head migration_queue;
604 #endif
605
606 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
607 #ifdef CONFIG_SMP
608         int hrtick_csd_pending;
609         struct call_single_data hrtick_csd;
610 #endif
611         struct hrtimer hrtick_timer;
612 #endif
613
614 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
615         /* latency stats */
616         struct sched_info rq_sched_info;
617         unsigned long long rq_cpu_time;
618         /* could above be rq->cfs_rq.exec_clock + rq->rt_rq.rt_runtime ? */
619
620         /* sys_sched_yield() stats */
621         unsigned int yld_exp_empty;
622         unsigned int yld_act_empty;
623         unsigned int yld_both_empty;
624         unsigned int yld_count;
625
626         /* schedule() stats */
627         unsigned int sched_switch;
628         unsigned int sched_count;
629         unsigned int sched_goidle;
630
631         /* try_to_wake_up() stats */
632         unsigned int ttwu_count;
633         unsigned int ttwu_local;
634
635         /* BKL stats */
636         unsigned int bkl_count;
637 #endif
638 };
639
640 static DEFINE_PER_CPU_SHARED_ALIGNED(struct rq, runqueues);
641
642 static inline void check_preempt_curr(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sync)
643 {
644         rq->curr->sched_class->check_preempt_curr(rq, p, sync);
645 }
646
647 static inline int cpu_of(struct rq *rq)
648 {
649 #ifdef CONFIG_SMP
650         return rq->cpu;
651 #else
652         return 0;
653 #endif
654 }
655
656 /*
657  * The domain tree (rq->sd) is protected by RCU's quiescent state transition.
658  * See detach_destroy_domains: synchronize_sched for details.
659  *
660  * The domain tree of any CPU may only be accessed from within
661  * preempt-disabled sections.
662  */
663 #define for_each_domain(cpu, __sd) \
664         for (__sd = rcu_dereference(cpu_rq(cpu)->sd); __sd; __sd = __sd->parent)
665
666 #define cpu_rq(cpu)             (&per_cpu(runqueues, (cpu)))
667 #define this_rq()               (&__get_cpu_var(runqueues))
668 #define task_rq(p)              cpu_rq(task_cpu(p))
669 #define cpu_curr(cpu)           (cpu_rq(cpu)->curr)
670
671 static inline void update_rq_clock(struct rq *rq)
672 {
673         rq->clock = sched_clock_cpu(cpu_of(rq));
674 }
675
676 /*
677  * Tunables that become constants when CONFIG_SCHED_DEBUG is off:
678  */
679 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
680 # define const_debug __read_mostly
681 #else
682 # define const_debug static const
683 #endif
684
685 /**
686  * runqueue_is_locked
687  *
688  * Returns true if the current cpu runqueue is locked.
689  * This interface allows printk to be called with the runqueue lock
690  * held and know whether or not it is OK to wake up the klogd.
691  */
692 int runqueue_is_locked(void)
693 {
694         int cpu = get_cpu();
695         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
696         int ret;
697
698         ret = spin_is_locked(&rq->lock);
699         put_cpu();
700         return ret;
701 }
702
703 /*
704  * Debugging: various feature bits
705  */
706
707 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
708         __SCHED_FEAT_##name ,
709
710 enum {
711 #include "sched_features.h"
712 };
713
714 #undef SCHED_FEAT
715
716 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
717         (1UL << __SCHED_FEAT_##name) * enabled |
718
719 const_debug unsigned int sysctl_sched_features =
720 #include "sched_features.h"
721         0;
722
723 #undef SCHED_FEAT
724
725 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
726 #define SCHED_FEAT(name, enabled)       \
727         #name ,
728
729 static __read_mostly char *sched_feat_names[] = {
730 #include "sched_features.h"
731         NULL
732 };
733
734 #undef SCHED_FEAT
735
736 static int sched_feat_show(struct seq_file *m, void *v)
737 {
738         int i;
739
740         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
741                 if (!(sysctl_sched_features & (1UL << i)))
742                         seq_puts(m, "NO_");
743                 seq_printf(m, "%s ", sched_feat_names[i]);
744         }
745         seq_puts(m, "\n");
746
747         return 0;
748 }
749
750 static ssize_t
751 sched_feat_write(struct file *filp, const char __user *ubuf,
752                 size_t cnt, loff_t *ppos)
753 {
754         char buf[64];
755         char *cmp = buf;
756         int neg = 0;
757         int i;
758
759         if (cnt > 63)
760                 cnt = 63;
761
762         if (copy_from_user(&buf, ubuf, cnt))
763                 return -EFAULT;
764
765         buf[cnt] = 0;
766
767         if (strncmp(buf, "NO_", 3) == 0) {
768                 neg = 1;
769                 cmp += 3;
770         }
771
772         for (i = 0; sched_feat_names[i]; i++) {
773                 int len = strlen(sched_feat_names[i]);
774
775                 if (strncmp(cmp, sched_feat_names[i], len) == 0) {
776                         if (neg)
777                                 sysctl_sched_features &= ~(1UL << i);
778                         else
779                                 sysctl_sched_features |= (1UL << i);
780                         break;
781                 }
782         }
783
784         if (!sched_feat_names[i])
785                 return -EINVAL;
786
787         filp->f_pos += cnt;
788
789         return cnt;
790 }
791
792 static int sched_feat_open(struct inode *inode, struct file *filp)
793 {
794         return single_open(filp, sched_feat_show, NULL);
795 }
796
797 static struct file_operations sched_feat_fops = {
798         .open           = sched_feat_open,
799         .write          = sched_feat_write,
800         .read           = seq_read,
801         .llseek         = seq_lseek,
802         .release        = single_release,
803 };
804
805 static __init int sched_init_debug(void)
806 {
807         debugfs_create_file("sched_features", 0644, NULL, NULL,
808                         &sched_feat_fops);
809
810         return 0;
811 }
812 late_initcall(sched_init_debug);
813
814 #endif
815
816 #define sched_feat(x) (sysctl_sched_features & (1UL << __SCHED_FEAT_##x))
817
818 /*
819  * Number of tasks to iterate in a single balance run.
820  * Limited because this is done with IRQs disabled.
821  */
822 const_debug unsigned int sysctl_sched_nr_migrate = 32;
823
824 /*
825  * ratelimit for updating the group shares.
826  * default: 0.25ms
827  */
828 unsigned int sysctl_sched_shares_ratelimit = 250000;
829
830 /*
831  * Inject some fuzzyness into changing the per-cpu group shares
832  * this avoids remote rq-locks at the expense of fairness.
833  * default: 4
834  */
835 unsigned int sysctl_sched_shares_thresh = 4;
836
837 /*
838  * period over which we measure -rt task cpu usage in us.
839  * default: 1s
840  */
841 unsigned int sysctl_sched_rt_period = 1000000;
842
843 static __read_mostly int scheduler_running;
844
845 /*
846  * part of the period that we allow rt tasks to run in us.
847  * default: 0.95s
848  */
849 int sysctl_sched_rt_runtime = 950000;
850
851 static inline u64 global_rt_period(void)
852 {
853         return (u64)sysctl_sched_rt_period * NSEC_PER_USEC;
854 }
855
856 static inline u64 global_rt_runtime(void)
857 {
858         if (sysctl_sched_rt_runtime < 0)
859                 return RUNTIME_INF;
860
861         return (u64)sysctl_sched_rt_runtime * NSEC_PER_USEC;
862 }
863
864 #ifndef prepare_arch_switch
865 # define prepare_arch_switch(next)      do { } while (0)
866 #endif
867 #ifndef finish_arch_switch
868 # define finish_arch_switch(prev)       do { } while (0)
869 #endif
870
871 static inline int task_current(struct rq *rq, struct task_struct *p)
872 {
873         return rq->curr == p;
874 }
875
876 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
877 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
878 {
879         return task_current(rq, p);
880 }
881
882 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
883 {
884 }
885
886 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
887 {
888 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK
889         /* this is a valid case when another task releases the spinlock */
890         rq->lock.owner = current;
891 #endif
892         /*
893          * If we are tracking spinlock dependencies then we have to
894          * fix up the runqueue lock - which gets 'carried over' from
895          * prev into current:
896          */
897         spin_acquire(&rq->lock.dep_map, 0, 0, _THIS_IP_);
898
899         spin_unlock_irq(&rq->lock);
900 }
901
902 #else /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
903 static inline int task_running(struct rq *rq, struct task_struct *p)
904 {
905 #ifdef CONFIG_SMP
906         return p->oncpu;
907 #else
908         return task_current(rq, p);
909 #endif
910 }
911
912 static inline void prepare_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *next)
913 {
914 #ifdef CONFIG_SMP
915         /*
916          * We can optimise this out completely for !SMP, because the
917          * SMP rebalancing from interrupt is the only thing that cares
918          * here.
919          */
920         next->oncpu = 1;
921 #endif
922 #ifdef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
923         spin_unlock_irq(&rq->lock);
924 #else
925         spin_unlock(&rq->lock);
926 #endif
927 }
928
929 static inline void finish_lock_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
930 {
931 #ifdef CONFIG_SMP
932         /*
933          * After ->oncpu is cleared, the task can be moved to a different CPU.
934          * We must ensure this doesn't happen until the switch is completely
935          * finished.
936          */
937         smp_wmb();
938         prev->oncpu = 0;
939 #endif
940 #ifndef __ARCH_WANT_INTERRUPTS_ON_CTXSW
941         local_irq_enable();
942 #endif
943 }
944 #endif /* __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW */
945
946 /*
947  * __task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on.
948  * Must be called interrupts disabled.
949  */
950 static inline struct rq *__task_rq_lock(struct task_struct *p)
951         __acquires(rq->lock)
952 {
953         for (;;) {
954                 struct rq *rq = task_rq(p);
955                 spin_lock(&rq->lock);
956                 if (likely(rq == task_rq(p)))
957                         return rq;
958                 spin_unlock(&rq->lock);
959         }
960 }
961
962 /*
963  * task_rq_lock - lock the runqueue a given task resides on and disable
964  * interrupts. Note the ordering: we can safely lookup the task_rq without
965  * explicitly disabling preemption.
966  */
967 static struct rq *task_rq_lock(struct task_struct *p, unsigned long *flags)
968         __acquires(rq->lock)
969 {
970         struct rq *rq;
971
972         for (;;) {
973                 local_irq_save(*flags);
974                 rq = task_rq(p);
975                 spin_lock(&rq->lock);
976                 if (likely(rq == task_rq(p)))
977                         return rq;
978                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
979         }
980 }
981
982 void task_rq_unlock_wait(struct task_struct *p)
983 {
984         struct rq *rq = task_rq(p);
985
986         smp_mb(); /* spin-unlock-wait is not a full memory barrier */
987         spin_unlock_wait(&rq->lock);
988 }
989
990 static void __task_rq_unlock(struct rq *rq)
991         __releases(rq->lock)
992 {
993         spin_unlock(&rq->lock);
994 }
995
996 static inline void task_rq_unlock(struct rq *rq, unsigned long *flags)
997         __releases(rq->lock)
998 {
999         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, *flags);
1000 }
1001
1002 /*
1003  * this_rq_lock - lock this runqueue and disable interrupts.
1004  */
1005 static struct rq *this_rq_lock(void)
1006         __acquires(rq->lock)
1007 {
1008         struct rq *rq;
1009
1010         local_irq_disable();
1011         rq = this_rq();
1012         spin_lock(&rq->lock);
1013
1014         return rq;
1015 }
1016
1017 #ifdef CONFIG_SCHED_HRTICK
1018 /*
1019  * Use HR-timers to deliver accurate preemption points.
1020  *
1021  * Its all a bit involved since we cannot program an hrt while holding the
1022  * rq->lock. So what we do is store a state in in rq->hrtick_* and ask for a
1023  * reschedule event.
1024  *
1025  * When we get rescheduled we reprogram the hrtick_timer outside of the
1026  * rq->lock.
1027  */
1028
1029 /*
1030  * Use hrtick when:
1031  *  - enabled by features
1032  *  - hrtimer is actually high res
1033  */
1034 static inline int hrtick_enabled(struct rq *rq)
1035 {
1036         if (!sched_feat(HRTICK))
1037                 return 0;
1038         if (!cpu_active(cpu_of(rq)))
1039                 return 0;
1040         return hrtimer_is_hres_active(&rq->hrtick_timer);
1041 }
1042
1043 static void hrtick_clear(struct rq *rq)
1044 {
1045         if (hrtimer_active(&rq->hrtick_timer))
1046                 hrtimer_cancel(&rq->hrtick_timer);
1047 }
1048
1049 /*
1050  * High-resolution timer tick.
1051  * Runs from hardirq context with interrupts disabled.
1052  */
1053 static enum hrtimer_restart hrtick(struct hrtimer *timer)
1054 {
1055         struct rq *rq = container_of(timer, struct rq, hrtick_timer);
1056
1057         WARN_ON_ONCE(cpu_of(rq) != smp_processor_id());
1058
1059         spin_lock(&rq->lock);
1060         update_rq_clock(rq);
1061         rq->curr->sched_class->task_tick(rq, rq->curr, 1);
1062         spin_unlock(&rq->lock);
1063
1064         return HRTIMER_NORESTART;
1065 }
1066
1067 #ifdef CONFIG_SMP
1068 /*
1069  * called from hardirq (IPI) context
1070  */
1071 static void __hrtick_start(void *arg)
1072 {
1073         struct rq *rq = arg;
1074
1075         spin_lock(&rq->lock);
1076         hrtimer_restart(&rq->hrtick_timer);
1077         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1078         spin_unlock(&rq->lock);
1079 }
1080
1081 /*
1082  * Called to set the hrtick timer state.
1083  *
1084  * called with rq->lock held and irqs disabled
1085  */
1086 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1087 {
1088         struct hrtimer *timer = &rq->hrtick_timer;
1089         ktime_t time = ktime_add_ns(timer->base->get_time(), delay);
1090
1091         hrtimer_set_expires(timer, time);
1092
1093         if (rq == this_rq()) {
1094                 hrtimer_restart(timer);
1095         } else if (!rq->hrtick_csd_pending) {
1096                 __smp_call_function_single(cpu_of(rq), &rq->hrtick_csd);
1097                 rq->hrtick_csd_pending = 1;
1098         }
1099 }
1100
1101 static int
1102 hotplug_hrtick(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
1103 {
1104         int cpu = (int)(long)hcpu;
1105
1106         switch (action) {
1107         case CPU_UP_CANCELED:
1108         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
1109         case CPU_DOWN_PREPARE:
1110         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
1111         case CPU_DEAD:
1112         case CPU_DEAD_FROZEN:
1113                 hrtick_clear(cpu_rq(cpu));
1114                 return NOTIFY_OK;
1115         }
1116
1117         return NOTIFY_DONE;
1118 }
1119
1120 static __init void init_hrtick(void)
1121 {
1122         hotcpu_notifier(hotplug_hrtick, 0);
1123 }
1124 #else
1125 /*
1126  * Called to set the hrtick timer state.
1127  *
1128  * called with rq->lock held and irqs disabled
1129  */
1130 static void hrtick_start(struct rq *rq, u64 delay)
1131 {
1132         hrtimer_start(&rq->hrtick_timer, ns_to_ktime(delay), HRTIMER_MODE_REL);
1133 }
1134
1135 static inline void init_hrtick(void)
1136 {
1137 }
1138 #endif /* CONFIG_SMP */
1139
1140 static void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1141 {
1142 #ifdef CONFIG_SMP
1143         rq->hrtick_csd_pending = 0;
1144
1145         rq->hrtick_csd.flags = 0;
1146         rq->hrtick_csd.func = __hrtick_start;
1147         rq->hrtick_csd.info = rq;
1148 #endif
1149
1150         hrtimer_init(&rq->hrtick_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
1151         rq->hrtick_timer.function = hrtick;
1152 }
1153 #else   /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1154 static inline void hrtick_clear(struct rq *rq)
1155 {
1156 }
1157
1158 static inline void init_rq_hrtick(struct rq *rq)
1159 {
1160 }
1161
1162 static inline void init_hrtick(void)
1163 {
1164 }
1165 #endif  /* CONFIG_SCHED_HRTICK */
1166
1167 /*
1168  * resched_task - mark a task 'to be rescheduled now'.
1169  *
1170  * On UP this means the setting of the need_resched flag, on SMP it
1171  * might also involve a cross-CPU call to trigger the scheduler on
1172  * the target CPU.
1173  */
1174 #ifdef CONFIG_SMP
1175
1176 #ifndef tsk_is_polling
1177 #define tsk_is_polling(t) test_tsk_thread_flag(t, TIF_POLLING_NRFLAG)
1178 #endif
1179
1180 static void resched_task(struct task_struct *p)
1181 {
1182         int cpu;
1183
1184         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1185
1186         if (unlikely(test_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED)))
1187                 return;
1188
1189         set_tsk_thread_flag(p, TIF_NEED_RESCHED);
1190
1191         cpu = task_cpu(p);
1192         if (cpu == smp_processor_id())
1193                 return;
1194
1195         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1196         smp_mb();
1197         if (!tsk_is_polling(p))
1198                 smp_send_reschedule(cpu);
1199 }
1200
1201 static void resched_cpu(int cpu)
1202 {
1203         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1204         unsigned long flags;
1205
1206         if (!spin_trylock_irqsave(&rq->lock, flags))
1207                 return;
1208         resched_task(cpu_curr(cpu));
1209         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1210 }
1211
1212 #ifdef CONFIG_NO_HZ
1213 /*
1214  * When add_timer_on() enqueues a timer into the timer wheel of an
1215  * idle CPU then this timer might expire before the next timer event
1216  * which is scheduled to wake up that CPU. In case of a completely
1217  * idle system the next event might even be infinite time into the
1218  * future. wake_up_idle_cpu() ensures that the CPU is woken up and
1219  * leaves the inner idle loop so the newly added timer is taken into
1220  * account when the CPU goes back to idle and evaluates the timer
1221  * wheel for the next timer event.
1222  */
1223 void wake_up_idle_cpu(int cpu)
1224 {
1225         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1226
1227         if (cpu == smp_processor_id())
1228                 return;
1229
1230         /*
1231          * This is safe, as this function is called with the timer
1232          * wheel base lock of (cpu) held. When the CPU is on the way
1233          * to idle and has not yet set rq->curr to idle then it will
1234          * be serialized on the timer wheel base lock and take the new
1235          * timer into account automatically.
1236          */
1237         if (rq->curr != rq->idle)
1238                 return;
1239
1240         /*
1241          * We can set TIF_RESCHED on the idle task of the other CPU
1242          * lockless. The worst case is that the other CPU runs the
1243          * idle task through an additional NOOP schedule()
1244          */
1245         set_tsk_thread_flag(rq->idle, TIF_NEED_RESCHED);
1246
1247         /* NEED_RESCHED must be visible before we test polling */
1248         smp_mb();
1249         if (!tsk_is_polling(rq->idle))
1250                 smp_send_reschedule(cpu);
1251 }
1252 #endif /* CONFIG_NO_HZ */
1253
1254 #else /* !CONFIG_SMP */
1255 static void resched_task(struct task_struct *p)
1256 {
1257         assert_spin_locked(&task_rq(p)->lock);
1258         set_tsk_need_resched(p);
1259 }
1260 #endif /* CONFIG_SMP */
1261
1262 #if BITS_PER_LONG == 32
1263 # define WMULT_CONST    (~0UL)
1264 #else
1265 # define WMULT_CONST    (1UL << 32)
1266 #endif
1267
1268 #define WMULT_SHIFT     32
1269
1270 /*
1271  * Shift right and round:
1272  */
1273 #define SRR(x, y) (((x) + (1UL << ((y) - 1))) >> (y))
1274
1275 /*
1276  * delta *= weight / lw
1277  */
1278 static unsigned long
1279 calc_delta_mine(unsigned long delta_exec, unsigned long weight,
1280                 struct load_weight *lw)
1281 {
1282         u64 tmp;
1283
1284         if (!lw->inv_weight) {
1285                 if (BITS_PER_LONG > 32 && unlikely(lw->weight >= WMULT_CONST))
1286                         lw->inv_weight = 1;
1287                 else
1288                         lw->inv_weight = 1 + (WMULT_CONST-lw->weight/2)
1289                                 / (lw->weight+1);
1290         }
1291
1292         tmp = (u64)delta_exec * weight;
1293         /*
1294          * Check whether we'd overflow the 64-bit multiplication:
1295          */
1296         if (unlikely(tmp > WMULT_CONST))
1297                 tmp = SRR(SRR(tmp, WMULT_SHIFT/2) * lw->inv_weight,
1298                         WMULT_SHIFT/2);
1299         else
1300                 tmp = SRR(tmp * lw->inv_weight, WMULT_SHIFT);
1301
1302         return (unsigned long)min(tmp, (u64)(unsigned long)LONG_MAX);
1303 }
1304
1305 static inline void update_load_add(struct load_weight *lw, unsigned long inc)
1306 {
1307         lw->weight += inc;
1308         lw->inv_weight = 0;
1309 }
1310
1311 static inline void update_load_sub(struct load_weight *lw, unsigned long dec)
1312 {
1313         lw->weight -= dec;
1314         lw->inv_weight = 0;
1315 }
1316
1317 /*
1318  * To aid in avoiding the subversion of "niceness" due to uneven distribution
1319  * of tasks with abnormal "nice" values across CPUs the contribution that
1320  * each task makes to its run queue's load is weighted according to its
1321  * scheduling class and "nice" value. For SCHED_NORMAL tasks this is just a
1322  * scaled version of the new time slice allocation that they receive on time
1323  * slice expiry etc.
1324  */
1325
1326 #define WEIGHT_IDLEPRIO                3
1327 #define WMULT_IDLEPRIO         1431655765
1328
1329 /*
1330  * Nice levels are multiplicative, with a gentle 10% change for every
1331  * nice level changed. I.e. when a CPU-bound task goes from nice 0 to
1332  * nice 1, it will get ~10% less CPU time than another CPU-bound task
1333  * that remained on nice 0.
1334  *
1335  * The "10% effect" is relative and cumulative: from _any_ nice level,
1336  * if you go up 1 level, it's -10% CPU usage, if you go down 1 level
1337  * it's +10% CPU usage. (to achieve that we use a multiplier of 1.25.
1338  * If a task goes up by ~10% and another task goes down by ~10% then
1339  * the relative distance between them is ~25%.)
1340  */
1341 static const int prio_to_weight[40] = {
1342  /* -20 */     88761,     71755,     56483,     46273,     36291,
1343  /* -15 */     29154,     23254,     18705,     14949,     11916,
1344  /* -10 */      9548,      7620,      6100,      4904,      3906,
1345  /*  -5 */      3121,      2501,      1991,      1586,      1277,
1346  /*   0 */      1024,       820,       655,       526,       423,
1347  /*   5 */       335,       272,       215,       172,       137,
1348  /*  10 */       110,        87,        70,        56,        45,
1349  /*  15 */        36,        29,        23,        18,        15,
1350 };
1351
1352 /*
1353  * Inverse (2^32/x) values of the prio_to_weight[] array, precalculated.
1354  *
1355  * In cases where the weight does not change often, we can use the
1356  * precalculated inverse to speed up arithmetics by turning divisions
1357  * into multiplications:
1358  */
1359 static const u32 prio_to_wmult[40] = {
1360  /* -20 */     48388,     59856,     76040,     92818,    118348,
1361  /* -15 */    147320,    184698,    229616,    287308,    360437,
1362  /* -10 */    449829,    563644,    704093,    875809,   1099582,
1363  /*  -5 */   1376151,   1717300,   2157191,   2708050,   3363326,
1364  /*   0 */   4194304,   5237765,   6557202,   8165337,  10153587,
1365  /*   5 */  12820798,  15790321,  19976592,  24970740,  31350126,
1366  /*  10 */  39045157,  49367440,  61356676,  76695844,  95443717,
1367  /*  15 */ 119304647, 148102320, 186737708, 238609294, 286331153,
1368 };
1369
1370 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup);
1371
1372 /*
1373  * runqueue iterator, to support SMP load-balancing between different
1374  * scheduling classes, without having to expose their internal data
1375  * structures to the load-balancing proper:
1376  */
1377 struct rq_iterator {
1378         void *arg;
1379         struct task_struct *(*start)(void *);
1380         struct task_struct *(*next)(void *);
1381 };
1382
1383 #ifdef CONFIG_SMP
1384 static unsigned long
1385 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1386               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
1387               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
1388               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator);
1389
1390 static int
1391 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
1392                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
1393                    struct rq_iterator *iterator);
1394 #endif
1395
1396 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
1397 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime);
1398 #else
1399 static inline void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime) {}
1400 #endif
1401
1402 static inline void inc_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1403 {
1404         update_load_add(&rq->load, load);
1405 }
1406
1407 static inline void dec_cpu_load(struct rq *rq, unsigned long load)
1408 {
1409         update_load_sub(&rq->load, load);
1410 }
1411
1412 #if (defined(CONFIG_SMP) && defined(CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED)) || defined(CONFIG_RT_GROUP_SCHED)
1413 typedef int (*tg_visitor)(struct task_group *, void *);
1414
1415 /*
1416  * Iterate the full tree, calling @down when first entering a node and @up when
1417  * leaving it for the final time.
1418  */
1419 static int walk_tg_tree(tg_visitor down, tg_visitor up, void *data)
1420 {
1421         struct task_group *parent, *child;
1422         int ret;
1423
1424         rcu_read_lock();
1425         parent = &root_task_group;
1426 down:
1427         ret = (*down)(parent, data);
1428         if (ret)
1429                 goto out_unlock;
1430         list_for_each_entry_rcu(child, &parent->children, siblings) {
1431                 parent = child;
1432                 goto down;
1433
1434 up:
1435                 continue;
1436         }
1437         ret = (*up)(parent, data);
1438         if (ret)
1439                 goto out_unlock;
1440
1441         child = parent;
1442         parent = parent->parent;
1443         if (parent)
1444                 goto up;
1445 out_unlock:
1446         rcu_read_unlock();
1447
1448         return ret;
1449 }
1450
1451 static int tg_nop(struct task_group *tg, void *data)
1452 {
1453         return 0;
1454 }
1455 #endif
1456
1457 #ifdef CONFIG_SMP
1458 static unsigned long source_load(int cpu, int type);
1459 static unsigned long target_load(int cpu, int type);
1460 static int task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd);
1461
1462 static unsigned long cpu_avg_load_per_task(int cpu)
1463 {
1464         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1465         unsigned long nr_running = ACCESS_ONCE(rq->nr_running);
1466
1467         if (nr_running)
1468                 rq->avg_load_per_task = rq->load.weight / nr_running;
1469         else
1470                 rq->avg_load_per_task = 0;
1471
1472         return rq->avg_load_per_task;
1473 }
1474
1475 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1476
1477 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares);
1478
1479 /*
1480  * Calculate and set the cpu's group shares.
1481  */
1482 static void
1483 update_group_shares_cpu(struct task_group *tg, int cpu,
1484                         unsigned long sd_shares, unsigned long sd_rq_weight)
1485 {
1486         unsigned long shares;
1487         unsigned long rq_weight;
1488
1489         if (!tg->se[cpu])
1490                 return;
1491
1492         rq_weight = tg->cfs_rq[cpu]->rq_weight;
1493
1494         /*
1495          *           \Sum shares * rq_weight
1496          * shares =  -----------------------
1497          *               \Sum rq_weight
1498          *
1499          */
1500         shares = (sd_shares * rq_weight) / sd_rq_weight;
1501         shares = clamp_t(unsigned long, shares, MIN_SHARES, MAX_SHARES);
1502
1503         if (abs(shares - tg->se[cpu]->load.weight) >
1504                         sysctl_sched_shares_thresh) {
1505                 struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
1506                 unsigned long flags;
1507
1508                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
1509                 tg->cfs_rq[cpu]->shares = shares;
1510
1511                 __set_se_shares(tg->se[cpu], shares);
1512                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
1513         }
1514 }
1515
1516 /*
1517  * Re-compute the task group their per cpu shares over the given domain.
1518  * This needs to be done in a bottom-up fashion because the rq weight of a
1519  * parent group depends on the shares of its child groups.
1520  */
1521 static int tg_shares_up(struct task_group *tg, void *data)
1522 {
1523         unsigned long weight, rq_weight = 0;
1524         unsigned long shares = 0;
1525         struct sched_domain *sd = data;
1526         int i;
1527
1528         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd)) {
1529                 /*
1530                  * If there are currently no tasks on the cpu pretend there
1531                  * is one of average load so that when a new task gets to
1532                  * run here it will not get delayed by group starvation.
1533                  */
1534                 weight = tg->cfs_rq[i]->load.weight;
1535                 if (!weight)
1536                         weight = NICE_0_LOAD;
1537
1538                 tg->cfs_rq[i]->rq_weight = weight;
1539                 rq_weight += weight;
1540                 shares += tg->cfs_rq[i]->shares;
1541         }
1542
1543         if ((!shares && rq_weight) || shares > tg->shares)
1544                 shares = tg->shares;
1545
1546         if (!sd->parent || !(sd->parent->flags & SD_LOAD_BALANCE))
1547                 shares = tg->shares;
1548
1549         for_each_cpu(i, sched_domain_span(sd))
1550                 update_group_shares_cpu(tg, i, shares, rq_weight);
1551
1552         return 0;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Compute the cpu's hierarchical load factor for each task group.
1557  * This needs to be done in a top-down fashion because the load of a child
1558  * group is a fraction of its parents load.
1559  */
1560 static int tg_load_down(struct task_group *tg, void *data)
1561 {
1562         unsigned long load;
1563         long cpu = (long)data;
1564
1565         if (!tg->parent) {
1566                 load = cpu_rq(cpu)->load.weight;
1567         } else {
1568                 load = tg->parent->cfs_rq[cpu]->h_load;
1569                 load *= tg->cfs_rq[cpu]->shares;
1570                 load /= tg->parent->cfs_rq[cpu]->load.weight + 1;
1571         }
1572
1573         tg->cfs_rq[cpu]->h_load = load;
1574
1575         return 0;
1576 }
1577
1578 static void update_shares(struct sched_domain *sd)
1579 {
1580         u64 now = cpu_clock(raw_smp_processor_id());
1581         s64 elapsed = now - sd->last_update;
1582
1583         if (elapsed >= (s64)(u64)sysctl_sched_shares_ratelimit) {
1584                 sd->last_update = now;
1585                 walk_tg_tree(tg_nop, tg_shares_up, sd);
1586         }
1587 }
1588
1589 static void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1590 {
1591         spin_unlock(&rq->lock);
1592         update_shares(sd);
1593         spin_lock(&rq->lock);
1594 }
1595
1596 static void update_h_load(long cpu)
1597 {
1598         walk_tg_tree(tg_load_down, tg_nop, (void *)cpu);
1599 }
1600
1601 #else
1602
1603 static inline void update_shares(struct sched_domain *sd)
1604 {
1605 }
1606
1607 static inline void update_shares_locked(struct rq *rq, struct sched_domain *sd)
1608 {
1609 }
1610
1611 #endif
1612
1613 /*
1614  * double_lock_balance - lock the busiest runqueue, this_rq is locked already.
1615  */
1616 static int double_lock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1617         __releases(this_rq->lock)
1618         __acquires(busiest->lock)
1619         __acquires(this_rq->lock)
1620 {
1621         int ret = 0;
1622
1623         if (unlikely(!irqs_disabled())) {
1624                 /* printk() doesn't work good under rq->lock */
1625                 spin_unlock(&this_rq->lock);
1626                 BUG_ON(1);
1627         }
1628         if (unlikely(!spin_trylock(&busiest->lock))) {
1629                 if (busiest < this_rq) {
1630                         spin_unlock(&this_rq->lock);
1631                         spin_lock(&busiest->lock);
1632                         spin_lock_nested(&this_rq->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1633                         ret = 1;
1634                 } else
1635                         spin_lock_nested(&busiest->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
1636         }
1637         return ret;
1638 }
1639
1640 static inline void double_unlock_balance(struct rq *this_rq, struct rq *busiest)
1641         __releases(busiest->lock)
1642 {
1643         spin_unlock(&busiest->lock);
1644         lock_set_subclass(&this_rq->lock.dep_map, 0, _RET_IP_);
1645 }
1646 #endif
1647
1648 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
1649 static void cfs_rq_set_shares(struct cfs_rq *cfs_rq, unsigned long shares)
1650 {
1651 #ifdef CONFIG_SMP
1652         cfs_rq->shares = shares;
1653 #endif
1654 }
1655 #endif
1656
1657 #include "sched_stats.h"
1658 #include "sched_idletask.c"
1659 #include "sched_fair.c"
1660 #include "sched_rt.c"
1661 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
1662 # include "sched_debug.c"
1663 #endif
1664
1665 #define sched_class_highest (&rt_sched_class)
1666 #define for_each_class(class) \
1667    for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
1668
1669 static void inc_nr_running(struct rq *rq)
1670 {
1671         rq->nr_running++;
1672 }
1673
1674 static void dec_nr_running(struct rq *rq)
1675 {
1676         rq->nr_running--;
1677 }
1678
1679 static void set_load_weight(struct task_struct *p)
1680 {
1681         if (task_has_rt_policy(p)) {
1682                 p->se.load.weight = prio_to_weight[0] * 2;
1683                 p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[0] >> 1;
1684                 return;
1685         }
1686
1687         /*
1688          * SCHED_IDLE tasks get minimal weight:
1689          */
1690         if (p->policy == SCHED_IDLE) {
1691                 p->se.load.weight = WEIGHT_IDLEPRIO;
1692                 p->se.load.inv_weight = WMULT_IDLEPRIO;
1693                 return;
1694         }
1695
1696         p->se.load.weight = prio_to_weight[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1697         p->se.load.inv_weight = prio_to_wmult[p->static_prio - MAX_RT_PRIO];
1698 }
1699
1700 static void update_avg(u64 *avg, u64 sample)
1701 {
1702         s64 diff = sample - *avg;
1703         *avg += diff >> 3;
1704 }
1705
1706 static void enqueue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1707 {
1708         sched_info_queued(p);
1709         p->sched_class->enqueue_task(rq, p, wakeup);
1710         p->se.on_rq = 1;
1711 }
1712
1713 static void dequeue_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1714 {
1715         if (sleep && p->se.last_wakeup) {
1716                 update_avg(&p->se.avg_overlap,
1717                            p->se.sum_exec_runtime - p->se.last_wakeup);
1718                 p->se.last_wakeup = 0;
1719         }
1720
1721         sched_info_dequeued(p);
1722         p->sched_class->dequeue_task(rq, p, sleep);
1723         p->se.on_rq = 0;
1724 }
1725
1726 /*
1727  * __normal_prio - return the priority that is based on the static prio
1728  */
1729 static inline int __normal_prio(struct task_struct *p)
1730 {
1731         return p->static_prio;
1732 }
1733
1734 /*
1735  * Calculate the expected normal priority: i.e. priority
1736  * without taking RT-inheritance into account. Might be
1737  * boosted by interactivity modifiers. Changes upon fork,
1738  * setprio syscalls, and whenever the interactivity
1739  * estimator recalculates.
1740  */
1741 static inline int normal_prio(struct task_struct *p)
1742 {
1743         int prio;
1744
1745         if (task_has_rt_policy(p))
1746                 prio = MAX_RT_PRIO-1 - p->rt_priority;
1747         else
1748                 prio = __normal_prio(p);
1749         return prio;
1750 }
1751
1752 /*
1753  * Calculate the current priority, i.e. the priority
1754  * taken into account by the scheduler. This value might
1755  * be boosted by RT tasks, or might be boosted by
1756  * interactivity modifiers. Will be RT if the task got
1757  * RT-boosted. If not then it returns p->normal_prio.
1758  */
1759 static int effective_prio(struct task_struct *p)
1760 {
1761         p->normal_prio = normal_prio(p);
1762         /*
1763          * If we are RT tasks or we were boosted to RT priority,
1764          * keep the priority unchanged. Otherwise, update priority
1765          * to the normal priority:
1766          */
1767         if (!rt_prio(p->prio))
1768                 return p->normal_prio;
1769         return p->prio;
1770 }
1771
1772 /*
1773  * activate_task - move a task to the runqueue.
1774  */
1775 static void activate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int wakeup)
1776 {
1777         if (task_contributes_to_load(p))
1778                 rq->nr_uninterruptible--;
1779
1780         enqueue_task(rq, p, wakeup);
1781         inc_nr_running(rq);
1782 }
1783
1784 /*
1785  * deactivate_task - remove a task from the runqueue.
1786  */
1787 static void deactivate_task(struct rq *rq, struct task_struct *p, int sleep)
1788 {
1789         if (task_contributes_to_load(p))
1790                 rq->nr_uninterruptible++;
1791
1792         dequeue_task(rq, p, sleep);
1793         dec_nr_running(rq);
1794 }
1795
1796 /**
1797  * task_curr - is this task currently executing on a CPU?
1798  * @p: the task in question.
1799  */
1800 inline int task_curr(const struct task_struct *p)
1801 {
1802         return cpu_curr(task_cpu(p)) == p;
1803 }
1804
1805 static inline void __set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int cpu)
1806 {
1807         set_task_rq(p, cpu);
1808 #ifdef CONFIG_SMP
1809         /*
1810          * After ->cpu is set up to a new value, task_rq_lock(p, ...) can be
1811          * successfuly executed on another CPU. We must ensure that updates of
1812          * per-task data have been completed by this moment.
1813          */
1814         smp_wmb();
1815         task_thread_info(p)->cpu = cpu;
1816 #endif
1817 }
1818
1819 static inline void check_class_changed(struct rq *rq, struct task_struct *p,
1820                                        const struct sched_class *prev_class,
1821                                        int oldprio, int running)
1822 {
1823         if (prev_class != p->sched_class) {
1824                 if (prev_class->switched_from)
1825                         prev_class->switched_from(rq, p, running);
1826                 p->sched_class->switched_to(rq, p, running);
1827         } else
1828                 p->sched_class->prio_changed(rq, p, oldprio, running);
1829 }
1830
1831 #ifdef CONFIG_SMP
1832
1833 /* Used instead of source_load when we know the type == 0 */
1834 static unsigned long weighted_cpuload(const int cpu)
1835 {
1836         return cpu_rq(cpu)->load.weight;
1837 }
1838
1839 /*
1840  * Is this task likely cache-hot:
1841  */
1842 static int
1843 task_hot(struct task_struct *p, u64 now, struct sched_domain *sd)
1844 {
1845         s64 delta;
1846
1847         /*
1848          * Buddy candidates are cache hot:
1849          */
1850         if (sched_feat(CACHE_HOT_BUDDY) &&
1851                         (&p->se == cfs_rq_of(&p->se)->next ||
1852                          &p->se == cfs_rq_of(&p->se)->last))
1853                 return 1;
1854
1855         if (p->sched_class != &fair_sched_class)
1856                 return 0;
1857
1858         if (sysctl_sched_migration_cost == -1)
1859                 return 1;
1860         if (sysctl_sched_migration_cost == 0)
1861                 return 0;
1862
1863         delta = now - p->se.exec_start;
1864
1865         return delta < (s64)sysctl_sched_migration_cost;
1866 }
1867
1868
1869 void set_task_cpu(struct task_struct *p, unsigned int new_cpu)
1870 {
1871         int old_cpu = task_cpu(p);
1872         struct rq *old_rq = cpu_rq(old_cpu), *new_rq = cpu_rq(new_cpu);
1873         struct cfs_rq *old_cfsrq = task_cfs_rq(p),
1874                       *new_cfsrq = cpu_cfs_rq(old_cfsrq, new_cpu);
1875         u64 clock_offset;
1876
1877         clock_offset = old_rq->clock - new_rq->clock;
1878
1879         trace_sched_migrate_task(p, task_cpu(p), new_cpu);
1880
1881 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
1882         if (p->se.wait_start)
1883                 p->se.wait_start -= clock_offset;
1884         if (p->se.sleep_start)
1885                 p->se.sleep_start -= clock_offset;
1886         if (p->se.block_start)
1887                 p->se.block_start -= clock_offset;
1888         if (old_cpu != new_cpu) {
1889                 schedstat_inc(p, se.nr_migrations);
1890                 if (task_hot(p, old_rq->clock, NULL))
1891                         schedstat_inc(p, se.nr_forced2_migrations);
1892         }
1893 #endif
1894         p->se.vruntime -= old_cfsrq->min_vruntime -
1895                                          new_cfsrq->min_vruntime;
1896
1897         __set_task_cpu(p, new_cpu);
1898 }
1899
1900 struct migration_req {
1901         struct list_head list;
1902
1903         struct task_struct *task;
1904         int dest_cpu;
1905
1906         struct completion done;
1907 };
1908
1909 /*
1910  * The task's runqueue lock must be held.
1911  * Returns true if you have to wait for migration thread.
1912  */
1913 static int
1914 migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu, struct migration_req *req)
1915 {
1916         struct rq *rq = task_rq(p);
1917
1918         /*
1919          * If the task is not on a runqueue (and not running), then
1920          * it is sufficient to simply update the task's cpu field.
1921          */
1922         if (!p->se.on_rq && !task_running(rq, p)) {
1923                 set_task_cpu(p, dest_cpu);
1924                 return 0;
1925         }
1926
1927         init_completion(&req->done);
1928         req->task = p;
1929         req->dest_cpu = dest_cpu;
1930         list_add(&req->list, &rq->migration_queue);
1931
1932         return 1;
1933 }
1934
1935 /*
1936  * wait_task_inactive - wait for a thread to unschedule.
1937  *
1938  * If @match_state is nonzero, it's the @p->state value just checked and
1939  * not expected to change.  If it changes, i.e. @p might have woken up,
1940  * then return zero.  When we succeed in waiting for @p to be off its CPU,
1941  * we return a positive number (its total switch count).  If a second call
1942  * a short while later returns the same number, the caller can be sure that
1943  * @p has remained unscheduled the whole time.
1944  *
1945  * The caller must ensure that the task *will* unschedule sometime soon,
1946  * else this function might spin for a *long* time. This function can't
1947  * be called with interrupts off, or it may introduce deadlock with
1948  * smp_call_function() if an IPI is sent by the same process we are
1949  * waiting to become inactive.
1950  */
1951 unsigned long wait_task_inactive(struct task_struct *p, long match_state)
1952 {
1953         unsigned long flags;
1954         int running, on_rq;
1955         unsigned long ncsw;
1956         struct rq *rq;
1957
1958         for (;;) {
1959                 /*
1960                  * We do the initial early heuristics without holding
1961                  * any task-queue locks at all. We'll only try to get
1962                  * the runqueue lock when things look like they will
1963                  * work out!
1964                  */
1965                 rq = task_rq(p);
1966
1967                 /*
1968                  * If the task is actively running on another CPU
1969                  * still, just relax and busy-wait without holding
1970                  * any locks.
1971                  *
1972                  * NOTE! Since we don't hold any locks, it's not
1973                  * even sure that "rq" stays as the right runqueue!
1974                  * But we don't care, since "task_running()" will
1975                  * return false if the runqueue has changed and p
1976                  * is actually now running somewhere else!
1977                  */
1978                 while (task_running(rq, p)) {
1979                         if (match_state && unlikely(p->state != match_state))
1980                                 return 0;
1981                         cpu_relax();
1982                 }
1983
1984                 /*
1985                  * Ok, time to look more closely! We need the rq
1986                  * lock now, to be *sure*. If we're wrong, we'll
1987                  * just go back and repeat.
1988                  */
1989                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
1990                 trace_sched_wait_task(rq, p);
1991                 running = task_running(rq, p);
1992                 on_rq = p->se.on_rq;
1993                 ncsw = 0;
1994                 if (!match_state || p->state == match_state)
1995                         ncsw = p->nvcsw | LONG_MIN; /* sets MSB */
1996                 task_rq_unlock(rq, &flags);
1997
1998                 /*
1999                  * If it changed from the expected state, bail out now.
2000                  */
2001                 if (unlikely(!ncsw))
2002                         break;
2003
2004                 /*
2005                  * Was it really running after all now that we
2006                  * checked with the proper locks actually held?
2007                  *
2008                  * Oops. Go back and try again..
2009                  */
2010                 if (unlikely(running)) {
2011                         cpu_relax();
2012                         continue;
2013                 }
2014
2015                 /*
2016                  * It's not enough that it's not actively running,
2017                  * it must be off the runqueue _entirely_, and not
2018                  * preempted!
2019                  *
2020                  * So if it wa still runnable (but just not actively
2021                  * running right now), it's preempted, and we should
2022                  * yield - it could be a while.
2023                  */
2024                 if (unlikely(on_rq)) {
2025                         schedule_timeout_uninterruptible(1);
2026                         continue;
2027                 }
2028
2029                 /*
2030                  * Ahh, all good. It wasn't running, and it wasn't
2031                  * runnable, which means that it will never become
2032                  * running in the future either. We're all done!
2033                  */
2034                 break;
2035         }
2036
2037         return ncsw;
2038 }
2039
2040 /***
2041  * kick_process - kick a running thread to enter/exit the kernel
2042  * @p: the to-be-kicked thread
2043  *
2044  * Cause a process which is running on another CPU to enter
2045  * kernel-mode, without any delay. (to get signals handled.)
2046  *
2047  * NOTE: this function doesnt have to take the runqueue lock,
2048  * because all it wants to ensure is that the remote task enters
2049  * the kernel. If the IPI races and the task has been migrated
2050  * to another CPU then no harm is done and the purpose has been
2051  * achieved as well.
2052  */
2053 void kick_process(struct task_struct *p)
2054 {
2055         int cpu;
2056
2057         preempt_disable();
2058         cpu = task_cpu(p);
2059         if ((cpu != smp_processor_id()) && task_curr(p))
2060                 smp_send_reschedule(cpu);
2061         preempt_enable();
2062 }
2063
2064 /*
2065  * Return a low guess at the load of a migration-source cpu weighted
2066  * according to the scheduling class and "nice" value.
2067  *
2068  * We want to under-estimate the load of migration sources, to
2069  * balance conservatively.
2070  */
2071 static unsigned long source_load(int cpu, int type)
2072 {
2073         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2074         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2075
2076         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2077                 return total;
2078
2079         return min(rq->cpu_load[type-1], total);
2080 }
2081
2082 /*
2083  * Return a high guess at the load of a migration-target cpu weighted
2084  * according to the scheduling class and "nice" value.
2085  */
2086 static unsigned long target_load(int cpu, int type)
2087 {
2088         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
2089         unsigned long total = weighted_cpuload(cpu);
2090
2091         if (type == 0 || !sched_feat(LB_BIAS))
2092                 return total;
2093
2094         return max(rq->cpu_load[type-1], total);
2095 }
2096
2097 /*
2098  * find_idlest_group finds and returns the least busy CPU group within the
2099  * domain.
2100  */
2101 static struct sched_group *
2102 find_idlest_group(struct sched_domain *sd, struct task_struct *p, int this_cpu)
2103 {
2104         struct sched_group *idlest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
2105         unsigned long min_load = ULONG_MAX, this_load = 0;
2106         int load_idx = sd->forkexec_idx;
2107         int imbalance = 100 + (sd->imbalance_pct-100)/2;
2108
2109         do {
2110                 unsigned long load, avg_load;
2111                 int local_group;
2112                 int i;
2113
2114                 /* Skip over this group if it has no CPUs allowed */
2115                 if (!cpumask_intersects(sched_group_cpus(group),
2116                                         &p->cpus_allowed))
2117                         continue;
2118
2119                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
2120                                                sched_group_cpus(group));
2121
2122                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
2123                 avg_load = 0;
2124
2125                 for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
2126                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
2127                         if (local_group)
2128                                 load = source_load(i, load_idx);
2129                         else
2130                                 load = target_load(i, load_idx);
2131
2132                         avg_load += load;
2133                 }
2134
2135                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
2136                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
2137                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
2138
2139                 if (local_group) {
2140                         this_load = avg_load;
2141                         this = group;
2142                 } else if (avg_load < min_load) {
2143                         min_load = avg_load;
2144                         idlest = group;
2145                 }
2146         } while (group = group->next, group != sd->groups);
2147
2148         if (!idlest || 100*this_load < imbalance*min_load)
2149                 return NULL;
2150         return idlest;
2151 }
2152
2153 /*
2154  * find_idlest_cpu - find the idlest cpu among the cpus in group.
2155  */
2156 static int
2157 find_idlest_cpu(struct sched_group *group, struct task_struct *p, int this_cpu)
2158 {
2159         unsigned long load, min_load = ULONG_MAX;
2160         int idlest = -1;
2161         int i;
2162
2163         /* Traverse only the allowed CPUs */
2164         for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), &p->cpus_allowed) {
2165                 load = weighted_cpuload(i);
2166
2167                 if (load < min_load || (load == min_load && i == this_cpu)) {
2168                         min_load = load;
2169                         idlest = i;
2170                 }
2171         }
2172
2173         return idlest;
2174 }
2175
2176 /*
2177  * sched_balance_self: balance the current task (running on cpu) in domains
2178  * that have the 'flag' flag set. In practice, this is SD_BALANCE_FORK and
2179  * SD_BALANCE_EXEC.
2180  *
2181  * Balance, ie. select the least loaded group.
2182  *
2183  * Returns the target CPU number, or the same CPU if no balancing is needed.
2184  *
2185  * preempt must be disabled.
2186  */
2187 static int sched_balance_self(int cpu, int flag)
2188 {
2189         struct task_struct *t = current;
2190         struct sched_domain *tmp, *sd = NULL;
2191
2192         for_each_domain(cpu, tmp) {
2193                 /*
2194                  * If power savings logic is enabled for a domain, stop there.
2195                  */
2196                 if (tmp->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE)
2197                         break;
2198                 if (tmp->flags & flag)
2199                         sd = tmp;
2200         }
2201
2202         if (sd)
2203                 update_shares(sd);
2204
2205         while (sd) {
2206                 struct sched_group *group;
2207                 int new_cpu, weight;
2208
2209                 if (!(sd->flags & flag)) {
2210                         sd = sd->child;
2211                         continue;
2212                 }
2213
2214                 group = find_idlest_group(sd, t, cpu);
2215                 if (!group) {
2216                         sd = sd->child;
2217                         continue;
2218                 }
2219
2220                 new_cpu = find_idlest_cpu(group, t, cpu);
2221                 if (new_cpu == -1 || new_cpu == cpu) {
2222                         /* Now try balancing at a lower domain level of cpu */
2223                         sd = sd->child;
2224                         continue;
2225                 }
2226
2227                 /* Now try balancing at a lower domain level of new_cpu */
2228                 cpu = new_cpu;
2229                 weight = cpumask_weight(sched_domain_span(sd));
2230                 sd = NULL;
2231                 for_each_domain(cpu, tmp) {
2232                         if (weight <= cpumask_weight(sched_domain_span(tmp)))
2233                                 break;
2234                         if (tmp->flags & flag)
2235                                 sd = tmp;
2236                 }
2237                 /* while loop will break here if sd == NULL */
2238         }
2239
2240         return cpu;
2241 }
2242
2243 #endif /* CONFIG_SMP */
2244
2245 /***
2246  * try_to_wake_up - wake up a thread
2247  * @p: the to-be-woken-up thread
2248  * @state: the mask of task states that can be woken
2249  * @sync: do a synchronous wakeup?
2250  *
2251  * Put it on the run-queue if it's not already there. The "current"
2252  * thread is always on the run-queue (except when the actual
2253  * re-schedule is in progress), and as such you're allowed to do
2254  * the simpler "current->state = TASK_RUNNING" to mark yourself
2255  * runnable without the overhead of this.
2256  *
2257  * returns failure only if the task is already active.
2258  */
2259 static int try_to_wake_up(struct task_struct *p, unsigned int state, int sync)
2260 {
2261         int cpu, orig_cpu, this_cpu, success = 0;
2262         unsigned long flags;
2263         long old_state;
2264         struct rq *rq;
2265
2266         if (!sched_feat(SYNC_WAKEUPS))
2267                 sync = 0;
2268
2269 #ifdef CONFIG_SMP
2270         if (sched_feat(LB_WAKEUP_UPDATE)) {
2271                 struct sched_domain *sd;
2272
2273                 this_cpu = raw_smp_processor_id();
2274                 cpu = task_cpu(p);
2275
2276                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2277                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2278                                 update_shares(sd);
2279                                 break;
2280                         }
2281                 }
2282         }
2283 #endif
2284
2285         smp_wmb();
2286         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2287         update_rq_clock(rq);
2288         old_state = p->state;
2289         if (!(old_state & state))
2290                 goto out;
2291
2292         if (p->se.on_rq)
2293                 goto out_running;
2294
2295         cpu = task_cpu(p);
2296         orig_cpu = cpu;
2297         this_cpu = smp_processor_id();
2298
2299 #ifdef CONFIG_SMP
2300         if (unlikely(task_running(rq, p)))
2301                 goto out_activate;
2302
2303         cpu = p->sched_class->select_task_rq(p, sync);
2304         if (cpu != orig_cpu) {
2305                 set_task_cpu(p, cpu);
2306                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2307                 /* might preempt at this point */
2308                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
2309                 old_state = p->state;
2310                 if (!(old_state & state))
2311                         goto out;
2312                 if (p->se.on_rq)
2313                         goto out_running;
2314
2315                 this_cpu = smp_processor_id();
2316                 cpu = task_cpu(p);
2317         }
2318
2319 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2320         schedstat_inc(rq, ttwu_count);
2321         if (cpu == this_cpu)
2322                 schedstat_inc(rq, ttwu_local);
2323         else {
2324                 struct sched_domain *sd;
2325                 for_each_domain(this_cpu, sd) {
2326                         if (cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
2327                                 schedstat_inc(sd, ttwu_wake_remote);
2328                                 break;
2329                         }
2330                 }
2331         }
2332 #endif /* CONFIG_SCHEDSTATS */
2333
2334 out_activate:
2335 #endif /* CONFIG_SMP */
2336         schedstat_inc(p, se.nr_wakeups);
2337         if (sync)
2338                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_sync);
2339         if (orig_cpu != cpu)
2340                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_migrate);
2341         if (cpu == this_cpu)
2342                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_local);
2343         else
2344                 schedstat_inc(p, se.nr_wakeups_remote);
2345         activate_task(rq, p, 1);
2346         success = 1;
2347
2348 out_running:
2349         trace_sched_wakeup(rq, p, success);
2350         check_preempt_curr(rq, p, sync);
2351
2352         p->state = TASK_RUNNING;
2353 #ifdef CONFIG_SMP
2354         if (p->sched_class->task_wake_up)
2355                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2356 #endif
2357 out:
2358         current->se.last_wakeup = current->se.sum_exec_runtime;
2359
2360         task_rq_unlock(rq, &flags);
2361
2362         return success;
2363 }
2364
2365 int wake_up_process(struct task_struct *p)
2366 {
2367         return try_to_wake_up(p, TASK_ALL, 0);
2368 }
2369 EXPORT_SYMBOL(wake_up_process);
2370
2371 int wake_up_state(struct task_struct *p, unsigned int state)
2372 {
2373         return try_to_wake_up(p, state, 0);
2374 }
2375
2376 /*
2377  * Perform scheduler related setup for a newly forked process p.
2378  * p is forked by current.
2379  *
2380  * __sched_fork() is basic setup used by init_idle() too:
2381  */
2382 static void __sched_fork(struct task_struct *p)
2383 {
2384         p->se.exec_start                = 0;
2385         p->se.sum_exec_runtime          = 0;
2386         p->se.prev_sum_exec_runtime     = 0;
2387         p->se.last_wakeup               = 0;
2388         p->se.avg_overlap               = 0;
2389
2390 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2391         p->se.wait_start                = 0;
2392         p->se.sum_sleep_runtime         = 0;
2393         p->se.sleep_start               = 0;
2394         p->se.block_start               = 0;
2395         p->se.sleep_max                 = 0;
2396         p->se.block_max                 = 0;
2397         p->se.exec_max                  = 0;
2398         p->se.slice_max                 = 0;
2399         p->se.wait_max                  = 0;
2400 #endif
2401
2402         INIT_LIST_HEAD(&p->rt.run_list);
2403         p->se.on_rq = 0;
2404         INIT_LIST_HEAD(&p->se.group_node);
2405
2406 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2407         INIT_HLIST_HEAD(&p->preempt_notifiers);
2408 #endif
2409
2410         /*
2411          * We mark the process as running here, but have not actually
2412          * inserted it onto the runqueue yet. This guarantees that
2413          * nobody will actually run it, and a signal or other external
2414          * event cannot wake it up and insert it on the runqueue either.
2415          */
2416         p->state = TASK_RUNNING;
2417 }
2418
2419 /*
2420  * fork()/clone()-time setup:
2421  */
2422 void sched_fork(struct task_struct *p, int clone_flags)
2423 {
2424         int cpu = get_cpu();
2425
2426         __sched_fork(p);
2427
2428 #ifdef CONFIG_SMP
2429         cpu = sched_balance_self(cpu, SD_BALANCE_FORK);
2430 #endif
2431         set_task_cpu(p, cpu);
2432
2433         /*
2434          * Make sure we do not leak PI boosting priority to the child:
2435          */
2436         p->prio = current->normal_prio;
2437         if (!rt_prio(p->prio))
2438                 p->sched_class = &fair_sched_class;
2439
2440 #if defined(CONFIG_SCHEDSTATS) || defined(CONFIG_TASK_DELAY_ACCT)
2441         if (likely(sched_info_on()))
2442                 memset(&p->sched_info, 0, sizeof(p->sched_info));
2443 #endif
2444 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
2445         p->oncpu = 0;
2446 #endif
2447 #ifdef CONFIG_PREEMPT
2448         /* Want to start with kernel preemption disabled. */
2449         task_thread_info(p)->preempt_count = 1;
2450 #endif
2451         put_cpu();
2452 }
2453
2454 /*
2455  * wake_up_new_task - wake up a newly created task for the first time.
2456  *
2457  * This function will do some initial scheduler statistics housekeeping
2458  * that must be done for every newly created context, then puts the task
2459  * on the runqueue and wakes it.
2460  */
2461 void wake_up_new_task(struct task_struct *p, unsigned long clone_flags)
2462 {
2463         unsigned long flags;
2464         struct rq *rq;
2465
2466         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2467         BUG_ON(p->state != TASK_RUNNING);
2468         update_rq_clock(rq);
2469
2470         p->prio = effective_prio(p);
2471
2472         if (!p->sched_class->task_new || !current->se.on_rq) {
2473                 activate_task(rq, p, 0);
2474         } else {
2475                 /*
2476                  * Let the scheduling class do new task startup
2477                  * management (if any):
2478                  */
2479                 p->sched_class->task_new(rq, p);
2480                 inc_nr_running(rq);
2481         }
2482         trace_sched_wakeup_new(rq, p, 1);
2483         check_preempt_curr(rq, p, 0);
2484 #ifdef CONFIG_SMP
2485         if (p->sched_class->task_wake_up)
2486                 p->sched_class->task_wake_up(rq, p);
2487 #endif
2488         task_rq_unlock(rq, &flags);
2489 }
2490
2491 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
2492
2493 /**
2494  * preempt_notifier_register - tell me when current is being being preempted & rescheduled
2495  * @notifier: notifier struct to register
2496  */
2497 void preempt_notifier_register(struct preempt_notifier *notifier)
2498 {
2499         hlist_add_head(&notifier->link, &current->preempt_notifiers);
2500 }
2501 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_register);
2502
2503 /**
2504  * preempt_notifier_unregister - no longer interested in preemption notifications
2505  * @notifier: notifier struct to unregister
2506  *
2507  * This is safe to call from within a preemption notifier.
2508  */
2509 void preempt_notifier_unregister(struct preempt_notifier *notifier)
2510 {
2511         hlist_del(&notifier->link);
2512 }
2513 EXPORT_SYMBOL_GPL(preempt_notifier_unregister);
2514
2515 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2516 {
2517         struct preempt_notifier *notifier;
2518         struct hlist_node *node;
2519
2520         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2521                 notifier->ops->sched_in(notifier, raw_smp_processor_id());
2522 }
2523
2524 static void
2525 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2526                                  struct task_struct *next)
2527 {
2528         struct preempt_notifier *notifier;
2529         struct hlist_node *node;
2530
2531         hlist_for_each_entry(notifier, node, &curr->preempt_notifiers, link)
2532                 notifier->ops->sched_out(notifier, next);
2533 }
2534
2535 #else /* !CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2536
2537 static void fire_sched_in_preempt_notifiers(struct task_struct *curr)
2538 {
2539 }
2540
2541 static void
2542 fire_sched_out_preempt_notifiers(struct task_struct *curr,
2543                                  struct task_struct *next)
2544 {
2545 }
2546
2547 #endif /* CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS */
2548
2549 /**
2550  * prepare_task_switch - prepare to switch tasks
2551  * @rq: the runqueue preparing to switch
2552  * @prev: the current task that is being switched out
2553  * @next: the task we are going to switch to.
2554  *
2555  * This is called with the rq lock held and interrupts off. It must
2556  * be paired with a subsequent finish_task_switch after the context
2557  * switch.
2558  *
2559  * prepare_task_switch sets up locking and calls architecture specific
2560  * hooks.
2561  */
2562 static inline void
2563 prepare_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2564                     struct task_struct *next)
2565 {
2566         fire_sched_out_preempt_notifiers(prev, next);
2567         prepare_lock_switch(rq, next);
2568         prepare_arch_switch(next);
2569 }
2570
2571 /**
2572  * finish_task_switch - clean up after a task-switch
2573  * @rq: runqueue associated with task-switch
2574  * @prev: the thread we just switched away from.
2575  *
2576  * finish_task_switch must be called after the context switch, paired
2577  * with a prepare_task_switch call before the context switch.
2578  * finish_task_switch will reconcile locking set up by prepare_task_switch,
2579  * and do any other architecture-specific cleanup actions.
2580  *
2581  * Note that we may have delayed dropping an mm in context_switch(). If
2582  * so, we finish that here outside of the runqueue lock. (Doing it
2583  * with the lock held can cause deadlocks; see schedule() for
2584  * details.)
2585  */
2586 static void finish_task_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
2587         __releases(rq->lock)
2588 {
2589         struct mm_struct *mm = rq->prev_mm;
2590         long prev_state;
2591
2592         rq->prev_mm = NULL;
2593
2594         /*
2595          * A task struct has one reference for the use as "current".
2596          * If a task dies, then it sets TASK_DEAD in tsk->state and calls
2597          * schedule one last time. The schedule call will never return, and
2598          * the scheduled task must drop that reference.
2599          * The test for TASK_DEAD must occur while the runqueue locks are
2600          * still held, otherwise prev could be scheduled on another cpu, die
2601          * there before we look at prev->state, and then the reference would
2602          * be dropped twice.
2603          *              Manfred Spraul <manfred@colorfullife.com>
2604          */
2605         prev_state = prev->state;
2606         finish_arch_switch(prev);
2607         finish_lock_switch(rq, prev);
2608 #ifdef CONFIG_SMP
2609         if (current->sched_class->post_schedule)
2610                 current->sched_class->post_schedule(rq);
2611 #endif
2612
2613         fire_sched_in_preempt_notifiers(current);
2614         if (mm)
2615                 mmdrop(mm);
2616         if (unlikely(prev_state == TASK_DEAD)) {
2617                 /*
2618                  * Remove function-return probe instances associated with this
2619                  * task and put them back on the free list.
2620                  */
2621                 kprobe_flush_task(prev);
2622                 put_task_struct(prev);
2623         }
2624 }
2625
2626 /**
2627  * schedule_tail - first thing a freshly forked thread must call.
2628  * @prev: the thread we just switched away from.
2629  */
2630 asmlinkage void schedule_tail(struct task_struct *prev)
2631         __releases(rq->lock)
2632 {
2633         struct rq *rq = this_rq();
2634
2635         finish_task_switch(rq, prev);
2636 #ifdef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2637         /* In this case, finish_task_switch does not reenable preemption */
2638         preempt_enable();
2639 #endif
2640         if (current->set_child_tid)
2641                 put_user(task_pid_vnr(current), current->set_child_tid);
2642 }
2643
2644 /*
2645  * context_switch - switch to the new MM and the new
2646  * thread's register state.
2647  */
2648 static inline void
2649 context_switch(struct rq *rq, struct task_struct *prev,
2650                struct task_struct *next)
2651 {
2652         struct mm_struct *mm, *oldmm;
2653
2654         prepare_task_switch(rq, prev, next);
2655         trace_sched_switch(rq, prev, next);
2656         mm = next->mm;
2657         oldmm = prev->active_mm;
2658         /*
2659          * For paravirt, this is coupled with an exit in switch_to to
2660          * combine the page table reload and the switch backend into
2661          * one hypercall.
2662          */
2663         arch_enter_lazy_cpu_mode();
2664
2665         if (unlikely(!mm)) {
2666                 next->active_mm = oldmm;
2667                 atomic_inc(&oldmm->mm_count);
2668                 enter_lazy_tlb(oldmm, next);
2669         } else
2670                 switch_mm(oldmm, mm, next);
2671
2672         if (unlikely(!prev->mm)) {
2673                 prev->active_mm = NULL;
2674                 rq->prev_mm = oldmm;
2675         }
2676         /*
2677          * Since the runqueue lock will be released by the next
2678          * task (which is an invalid locking op but in the case
2679          * of the scheduler it's an obvious special-case), so we
2680          * do an early lockdep release here:
2681          */
2682 #ifndef __ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW
2683         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
2684 #endif
2685
2686         /* Here we just switch the register state and the stack. */
2687         switch_to(prev, next, prev);
2688
2689         barrier();
2690         /*
2691          * this_rq must be evaluated again because prev may have moved
2692          * CPUs since it called schedule(), thus the 'rq' on its stack
2693          * frame will be invalid.
2694          */
2695         finish_task_switch(this_rq(), prev);
2696 }
2697
2698 /*
2699  * nr_running, nr_uninterruptible and nr_context_switches:
2700  *
2701  * externally visible scheduler statistics: current number of runnable
2702  * threads, current number of uninterruptible-sleeping threads, total
2703  * number of context switches performed since bootup.
2704  */
2705 unsigned long nr_running(void)
2706 {
2707         unsigned long i, sum = 0;
2708
2709         for_each_online_cpu(i)
2710                 sum += cpu_rq(i)->nr_running;
2711
2712         return sum;
2713 }
2714
2715 unsigned long nr_uninterruptible(void)
2716 {
2717         unsigned long i, sum = 0;
2718
2719         for_each_possible_cpu(i)
2720                 sum += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2721
2722         /*
2723          * Since we read the counters lockless, it might be slightly
2724          * inaccurate. Do not allow it to go below zero though:
2725          */
2726         if (unlikely((long)sum < 0))
2727                 sum = 0;
2728
2729         return sum;
2730 }
2731
2732 unsigned long long nr_context_switches(void)
2733 {
2734         int i;
2735         unsigned long long sum = 0;
2736
2737         for_each_possible_cpu(i)
2738                 sum += cpu_rq(i)->nr_switches;
2739
2740         return sum;
2741 }
2742
2743 unsigned long nr_iowait(void)
2744 {
2745         unsigned long i, sum = 0;
2746
2747         for_each_possible_cpu(i)
2748                 sum += atomic_read(&cpu_rq(i)->nr_iowait);
2749
2750         return sum;
2751 }
2752
2753 unsigned long nr_active(void)
2754 {
2755         unsigned long i, running = 0, uninterruptible = 0;
2756
2757         for_each_online_cpu(i) {
2758                 running += cpu_rq(i)->nr_running;
2759                 uninterruptible += cpu_rq(i)->nr_uninterruptible;
2760         }
2761
2762         if (unlikely((long)uninterruptible < 0))
2763                 uninterruptible = 0;
2764
2765         return running + uninterruptible;
2766 }
2767
2768 /*
2769  * Update rq->cpu_load[] statistics. This function is usually called every
2770  * scheduler tick (TICK_NSEC).
2771  */
2772 static void update_cpu_load(struct rq *this_rq)
2773 {
2774         unsigned long this_load = this_rq->load.weight;
2775         int i, scale;
2776
2777         this_rq->nr_load_updates++;
2778
2779         /* Update our load: */
2780         for (i = 0, scale = 1; i < CPU_LOAD_IDX_MAX; i++, scale += scale) {
2781                 unsigned long old_load, new_load;
2782
2783                 /* scale is effectively 1 << i now, and >> i divides by scale */
2784
2785                 old_load = this_rq->cpu_load[i];
2786                 new_load = this_load;
2787                 /*
2788                  * Round up the averaging division if load is increasing. This
2789                  * prevents us from getting stuck on 9 if the load is 10, for
2790                  * example.
2791                  */
2792                 if (new_load > old_load)
2793                         new_load += scale-1;
2794                 this_rq->cpu_load[i] = (old_load*(scale-1) + new_load) >> i;
2795         }
2796 }
2797
2798 #ifdef CONFIG_SMP
2799
2800 /*
2801  * double_rq_lock - safely lock two runqueues
2802  *
2803  * Note this does not disable interrupts like task_rq_lock,
2804  * you need to do so manually before calling.
2805  */
2806 static void double_rq_lock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2807         __acquires(rq1->lock)
2808         __acquires(rq2->lock)
2809 {
2810         BUG_ON(!irqs_disabled());
2811         if (rq1 == rq2) {
2812                 spin_lock(&rq1->lock);
2813                 __acquire(rq2->lock);   /* Fake it out ;) */
2814         } else {
2815                 if (rq1 < rq2) {
2816                         spin_lock(&rq1->lock);
2817                         spin_lock_nested(&rq2->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2818                 } else {
2819                         spin_lock(&rq2->lock);
2820                         spin_lock_nested(&rq1->lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
2821                 }
2822         }
2823         update_rq_clock(rq1);
2824         update_rq_clock(rq2);
2825 }
2826
2827 /*
2828  * double_rq_unlock - safely unlock two runqueues
2829  *
2830  * Note this does not restore interrupts like task_rq_unlock,
2831  * you need to do so manually after calling.
2832  */
2833 static void double_rq_unlock(struct rq *rq1, struct rq *rq2)
2834         __releases(rq1->lock)
2835         __releases(rq2->lock)
2836 {
2837         spin_unlock(&rq1->lock);
2838         if (rq1 != rq2)
2839                 spin_unlock(&rq2->lock);
2840         else
2841                 __release(rq2->lock);
2842 }
2843
2844 /*
2845  * If dest_cpu is allowed for this process, migrate the task to it.
2846  * This is accomplished by forcing the cpu_allowed mask to only
2847  * allow dest_cpu, which will force the cpu onto dest_cpu. Then
2848  * the cpu_allowed mask is restored.
2849  */
2850 static void sched_migrate_task(struct task_struct *p, int dest_cpu)
2851 {
2852         struct migration_req req;
2853         unsigned long flags;
2854         struct rq *rq;
2855
2856         rq = task_rq_lock(p, &flags);
2857         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed)
2858             || unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
2859                 goto out;
2860
2861         /* force the process onto the specified CPU */
2862         if (migrate_task(p, dest_cpu, &req)) {
2863                 /* Need to wait for migration thread (might exit: take ref). */
2864                 struct task_struct *mt = rq->migration_thread;
2865
2866                 get_task_struct(mt);
2867                 task_rq_unlock(rq, &flags);
2868                 wake_up_process(mt);
2869                 put_task_struct(mt);
2870                 wait_for_completion(&req.done);
2871
2872                 return;
2873         }
2874 out:
2875         task_rq_unlock(rq, &flags);
2876 }
2877
2878 /*
2879  * sched_exec - execve() is a valuable balancing opportunity, because at
2880  * this point the task has the smallest effective memory and cache footprint.
2881  */
2882 void sched_exec(void)
2883 {
2884         int new_cpu, this_cpu = get_cpu();
2885         new_cpu = sched_balance_self(this_cpu, SD_BALANCE_EXEC);
2886         put_cpu();
2887         if (new_cpu != this_cpu)
2888                 sched_migrate_task(current, new_cpu);
2889 }
2890
2891 /*
2892  * pull_task - move a task from a remote runqueue to the local runqueue.
2893  * Both runqueues must be locked.
2894  */
2895 static void pull_task(struct rq *src_rq, struct task_struct *p,
2896                       struct rq *this_rq, int this_cpu)
2897 {
2898         deactivate_task(src_rq, p, 0);
2899         set_task_cpu(p, this_cpu);
2900         activate_task(this_rq, p, 0);
2901         /*
2902          * Note that idle threads have a prio of MAX_PRIO, for this test
2903          * to be always true for them.
2904          */
2905         check_preempt_curr(this_rq, p, 0);
2906 }
2907
2908 /*
2909  * can_migrate_task - may task p from runqueue rq be migrated to this_cpu?
2910  */
2911 static
2912 int can_migrate_task(struct task_struct *p, struct rq *rq, int this_cpu,
2913                      struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
2914                      int *all_pinned)
2915 {
2916         /*
2917          * We do not migrate tasks that are:
2918          * 1) running (obviously), or
2919          * 2) cannot be migrated to this CPU due to cpus_allowed, or
2920          * 3) are cache-hot on their current CPU.
2921          */
2922         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &p->cpus_allowed)) {
2923                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_affine);
2924                 return 0;
2925         }
2926         *all_pinned = 0;
2927
2928         if (task_running(rq, p)) {
2929                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_running);
2930                 return 0;
2931         }
2932
2933         /*
2934          * Aggressive migration if:
2935          * 1) task is cache cold, or
2936          * 2) too many balance attempts have failed.
2937          */
2938
2939         if (!task_hot(p, rq->clock, sd) ||
2940                         sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries) {
2941 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
2942                 if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2943                         schedstat_inc(sd, lb_hot_gained[idle]);
2944                         schedstat_inc(p, se.nr_forced_migrations);
2945                 }
2946 #endif
2947                 return 1;
2948         }
2949
2950         if (task_hot(p, rq->clock, sd)) {
2951                 schedstat_inc(p, se.nr_failed_migrations_hot);
2952                 return 0;
2953         }
2954         return 1;
2955 }
2956
2957 static unsigned long
2958 balance_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
2959               unsigned long max_load_move, struct sched_domain *sd,
2960               enum cpu_idle_type idle, int *all_pinned,
2961               int *this_best_prio, struct rq_iterator *iterator)
2962 {
2963         int loops = 0, pulled = 0, pinned = 0;
2964         struct task_struct *p;
2965         long rem_load_move = max_load_move;
2966
2967         if (max_load_move == 0)
2968                 goto out;
2969
2970         pinned = 1;
2971
2972         /*
2973          * Start the load-balancing iterator:
2974          */
2975         p = iterator->start(iterator->arg);
2976 next:
2977         if (!p || loops++ > sysctl_sched_nr_migrate)
2978                 goto out;
2979
2980         if ((p->se.load.weight >> 1) > rem_load_move ||
2981             !can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
2982                 p = iterator->next(iterator->arg);
2983                 goto next;
2984         }
2985
2986         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
2987         pulled++;
2988         rem_load_move -= p->se.load.weight;
2989
2990         /*
2991          * We only want to steal up to the prescribed amount of weighted load.
2992          */
2993         if (rem_load_move > 0) {
2994                 if (p->prio < *this_best_prio)
2995                         *this_best_prio = p->prio;
2996                 p = iterator->next(iterator->arg);
2997                 goto next;
2998         }
2999 out:
3000         /*
3001          * Right now, this is one of only two places pull_task() is called,
3002          * so we can safely collect pull_task() stats here rather than
3003          * inside pull_task().
3004          */
3005         schedstat_add(sd, lb_gained[idle], pulled);
3006
3007         if (all_pinned)
3008                 *all_pinned = pinned;
3009
3010         return max_load_move - rem_load_move;
3011 }
3012
3013 /*
3014  * move_tasks tries to move up to max_load_move weighted load from busiest to
3015  * this_rq, as part of a balancing operation within domain "sd".
3016  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3017  *
3018  * Called with both runqueues locked.
3019  */
3020 static int move_tasks(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3021                       unsigned long max_load_move,
3022                       struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3023                       int *all_pinned)
3024 {
3025         const struct sched_class *class = sched_class_highest;
3026         unsigned long total_load_moved = 0;
3027         int this_best_prio = this_rq->curr->prio;
3028
3029         do {
3030                 total_load_moved +=
3031                         class->load_balance(this_rq, this_cpu, busiest,
3032                                 max_load_move - total_load_moved,
3033                                 sd, idle, all_pinned, &this_best_prio);
3034                 class = class->next;
3035
3036                 if (idle == CPU_NEWLY_IDLE && this_rq->nr_running)
3037                         break;
3038
3039         } while (class && max_load_move > total_load_moved);
3040
3041         return total_load_moved > 0;
3042 }
3043
3044 static int
3045 iter_move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3046                    struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3047                    struct rq_iterator *iterator)
3048 {
3049         struct task_struct *p = iterator->start(iterator->arg);
3050         int pinned = 0;
3051
3052         while (p) {
3053                 if (can_migrate_task(p, busiest, this_cpu, sd, idle, &pinned)) {
3054                         pull_task(busiest, p, this_rq, this_cpu);
3055                         /*
3056                          * Right now, this is only the second place pull_task()
3057                          * is called, so we can safely collect pull_task()
3058                          * stats here rather than inside pull_task().
3059                          */
3060                         schedstat_inc(sd, lb_gained[idle]);
3061
3062                         return 1;
3063                 }
3064                 p = iterator->next(iterator->arg);
3065         }
3066
3067         return 0;
3068 }
3069
3070 /*
3071  * move_one_task tries to move exactly one task from busiest to this_rq, as
3072  * part of active balancing operations within "domain".
3073  * Returns 1 if successful and 0 otherwise.
3074  *
3075  * Called with both runqueues locked.
3076  */
3077 static int move_one_task(struct rq *this_rq, int this_cpu, struct rq *busiest,
3078                          struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle)
3079 {
3080         const struct sched_class *class;
3081
3082         for (class = sched_class_highest; class; class = class->next)
3083                 if (class->move_one_task(this_rq, this_cpu, busiest, sd, idle))
3084                         return 1;
3085
3086         return 0;
3087 }
3088
3089 /*
3090  * find_busiest_group finds and returns the busiest CPU group within the
3091  * domain. It calculates and returns the amount of weighted load which
3092  * should be moved to restore balance via the imbalance parameter.
3093  */
3094 static struct sched_group *
3095 find_busiest_group(struct sched_domain *sd, int this_cpu,
3096                    unsigned long *imbalance, enum cpu_idle_type idle,
3097                    int *sd_idle, const struct cpumask *cpus, int *balance)
3098 {
3099         struct sched_group *busiest = NULL, *this = NULL, *group = sd->groups;
3100         unsigned long max_load, avg_load, total_load, this_load, total_pwr;
3101         unsigned long max_pull;
3102         unsigned long busiest_load_per_task, busiest_nr_running;
3103         unsigned long this_load_per_task, this_nr_running;
3104         int load_idx, group_imb = 0;
3105 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3106         int power_savings_balance = 1;
3107         unsigned long leader_nr_running = 0, min_load_per_task = 0;
3108         unsigned long min_nr_running = ULONG_MAX;
3109         struct sched_group *group_min = NULL, *group_leader = NULL;
3110 #endif
3111
3112         max_load = this_load = total_load = total_pwr = 0;
3113         busiest_load_per_task = busiest_nr_running = 0;
3114         this_load_per_task = this_nr_running = 0;
3115
3116         if (idle == CPU_NOT_IDLE)
3117                 load_idx = sd->busy_idx;
3118         else if (idle == CPU_NEWLY_IDLE)
3119                 load_idx = sd->newidle_idx;
3120         else
3121                 load_idx = sd->idle_idx;
3122
3123         do {
3124                 unsigned long load, group_capacity, max_cpu_load, min_cpu_load;
3125                 int local_group;
3126                 int i;
3127                 int __group_imb = 0;
3128                 unsigned int balance_cpu = -1, first_idle_cpu = 0;
3129                 unsigned long sum_nr_running, sum_weighted_load;
3130                 unsigned long sum_avg_load_per_task;
3131                 unsigned long avg_load_per_task;
3132
3133                 local_group = cpumask_test_cpu(this_cpu,
3134                                                sched_group_cpus(group));
3135
3136                 if (local_group)
3137                         balance_cpu = cpumask_first(sched_group_cpus(group));
3138
3139                 /* Tally up the load of all CPUs in the group */
3140                 sum_weighted_load = sum_nr_running = avg_load = 0;
3141                 sum_avg_load_per_task = avg_load_per_task = 0;
3142
3143                 max_cpu_load = 0;
3144                 min_cpu_load = ~0UL;
3145
3146                 for_each_cpu_and(i, sched_group_cpus(group), cpus) {
3147                         struct rq *rq = cpu_rq(i);
3148
3149                         if (*sd_idle && rq->nr_running)
3150                                 *sd_idle = 0;
3151
3152                         /* Bias balancing toward cpus of our domain */
3153                         if (local_group) {
3154                                 if (idle_cpu(i) && !first_idle_cpu) {
3155                                         first_idle_cpu = 1;
3156                                         balance_cpu = i;
3157                                 }
3158
3159                                 load = target_load(i, load_idx);
3160                         } else {
3161                                 load = source_load(i, load_idx);
3162                                 if (load > max_cpu_load)
3163                                         max_cpu_load = load;
3164                                 if (min_cpu_load > load)
3165                                         min_cpu_load = load;
3166                         }
3167
3168                         avg_load += load;
3169                         sum_nr_running += rq->nr_running;
3170                         sum_weighted_load += weighted_cpuload(i);
3171
3172                         sum_avg_load_per_task += cpu_avg_load_per_task(i);
3173                 }
3174
3175                 /*
3176                  * First idle cpu or the first cpu(busiest) in this sched group
3177                  * is eligible for doing load balancing at this and above
3178                  * domains. In the newly idle case, we will allow all the cpu's
3179                  * to do the newly idle load balance.
3180                  */
3181                 if (idle != CPU_NEWLY_IDLE && local_group &&
3182                     balance_cpu != this_cpu && balance) {
3183                         *balance = 0;
3184                         goto ret;
3185                 }
3186
3187                 total_load += avg_load;
3188                 total_pwr += group->__cpu_power;
3189
3190                 /* Adjust by relative CPU power of the group */
3191                 avg_load = sg_div_cpu_power(group,
3192                                 avg_load * SCHED_LOAD_SCALE);
3193
3194
3195                 /*
3196                  * Consider the group unbalanced when the imbalance is larger
3197                  * than the average weight of two tasks.
3198                  *
3199                  * APZ: with cgroup the avg task weight can vary wildly and
3200                  *      might not be a suitable number - should we keep a
3201                  *      normalized nr_running number somewhere that negates
3202                  *      the hierarchy?
3203                  */
3204                 avg_load_per_task = sg_div_cpu_power(group,
3205                                 sum_avg_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3206
3207                 if ((max_cpu_load - min_cpu_load) > 2*avg_load_per_task)
3208                         __group_imb = 1;
3209
3210                 group_capacity = group->__cpu_power / SCHED_LOAD_SCALE;
3211
3212                 if (local_group) {
3213                         this_load = avg_load;
3214                         this = group;
3215                         this_nr_running = sum_nr_running;
3216                         this_load_per_task = sum_weighted_load;
3217                 } else if (avg_load > max_load &&
3218                            (sum_nr_running > group_capacity || __group_imb)) {
3219                         max_load = avg_load;
3220                         busiest = group;
3221                         busiest_nr_running = sum_nr_running;
3222                         busiest_load_per_task = sum_weighted_load;
3223                         group_imb = __group_imb;
3224                 }
3225
3226 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3227                 /*
3228                  * Busy processors will not participate in power savings
3229                  * balance.
3230                  */
3231                 if (idle == CPU_NOT_IDLE ||
3232                                 !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3233                         goto group_next;
3234
3235                 /*
3236                  * If the local group is idle or completely loaded
3237                  * no need to do power savings balance at this domain
3238                  */
3239                 if (local_group && (this_nr_running >= group_capacity ||
3240                                     !this_nr_running))
3241                         power_savings_balance = 0;
3242
3243                 /*
3244                  * If a group is already running at full capacity or idle,
3245                  * don't include that group in power savings calculations
3246                  */
3247                 if (!power_savings_balance || sum_nr_running >= group_capacity
3248                     || !sum_nr_running)
3249                         goto group_next;
3250
3251                 /*
3252                  * Calculate the group which has the least non-idle load.
3253                  * This is the group from where we need to pick up the load
3254                  * for saving power
3255                  */
3256                 if ((sum_nr_running < min_nr_running) ||
3257                     (sum_nr_running == min_nr_running &&
3258                      cpumask_first(sched_group_cpus(group)) >
3259                      cpumask_first(sched_group_cpus(group_min)))) {
3260                         group_min = group;
3261                         min_nr_running = sum_nr_running;
3262                         min_load_per_task = sum_weighted_load /
3263                                                 sum_nr_running;
3264                 }
3265
3266                 /*
3267                  * Calculate the group which is almost near its
3268                  * capacity but still has some space to pick up some load
3269                  * from other group and save more power
3270                  */
3271                 if (sum_nr_running <= group_capacity - 1) {
3272                         if (sum_nr_running > leader_nr_running ||
3273                             (sum_nr_running == leader_nr_running &&
3274                              cpumask_first(sched_group_cpus(group)) <
3275                              cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader)))) {
3276                                 group_leader = group;
3277                                 leader_nr_running = sum_nr_running;
3278                         }
3279                 }
3280 group_next:
3281 #endif
3282                 group = group->next;
3283         } while (group != sd->groups);
3284
3285         if (!busiest || this_load >= max_load || busiest_nr_running == 0)
3286                 goto out_balanced;
3287
3288         avg_load = (SCHED_LOAD_SCALE * total_load) / total_pwr;
3289
3290         if (this_load >= avg_load ||
3291                         100*max_load <= sd->imbalance_pct*this_load)
3292                 goto out_balanced;
3293
3294         busiest_load_per_task /= busiest_nr_running;
3295         if (group_imb)
3296                 busiest_load_per_task = min(busiest_load_per_task, avg_load);
3297
3298         /*
3299          * We're trying to get all the cpus to the average_load, so we don't
3300          * want to push ourselves above the average load, nor do we wish to
3301          * reduce the max loaded cpu below the average load, as either of these
3302          * actions would just result in more rebalancing later, and ping-pong
3303          * tasks around. Thus we look for the minimum possible imbalance.
3304          * Negative imbalances (*we* are more loaded than anyone else) will
3305          * be counted as no imbalance for these purposes -- we can't fix that
3306          * by pulling tasks to us. Be careful of negative numbers as they'll
3307          * appear as very large values with unsigned longs.
3308          */
3309         if (max_load <= busiest_load_per_task)
3310                 goto out_balanced;
3311
3312         /*
3313          * In the presence of smp nice balancing, certain scenarios can have
3314          * max load less than avg load(as we skip the groups at or below
3315          * its cpu_power, while calculating max_load..)
3316          */
3317         if (max_load < avg_load) {
3318                 *imbalance = 0;
3319                 goto small_imbalance;
3320         }
3321
3322         /* Don't want to pull so many tasks that a group would go idle */
3323         max_pull = min(max_load - avg_load, max_load - busiest_load_per_task);
3324
3325         /* How much load to actually move to equalise the imbalance */
3326         *imbalance = min(max_pull * busiest->__cpu_power,
3327                                 (avg_load - this_load) * this->__cpu_power)
3328                         / SCHED_LOAD_SCALE;
3329
3330         /*
3331          * if *imbalance is less than the average load per runnable task
3332          * there is no gaurantee that any tasks will be moved so we'll have
3333          * a think about bumping its value to force at least one task to be
3334          * moved
3335          */
3336         if (*imbalance < busiest_load_per_task) {
3337                 unsigned long tmp, pwr_now, pwr_move;
3338                 unsigned int imbn;
3339
3340 small_imbalance:
3341                 pwr_move = pwr_now = 0;
3342                 imbn = 2;
3343                 if (this_nr_running) {
3344                         this_load_per_task /= this_nr_running;
3345                         if (busiest_load_per_task > this_load_per_task)
3346                                 imbn = 1;
3347                 } else
3348                         this_load_per_task = cpu_avg_load_per_task(this_cpu);
3349
3350                 if (max_load - this_load + busiest_load_per_task >=
3351                                         busiest_load_per_task * imbn) {
3352                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3353                         return busiest;
3354                 }
3355
3356                 /*
3357                  * OK, we don't have enough imbalance to justify moving tasks,
3358                  * however we may be able to increase total CPU power used by
3359                  * moving them.
3360                  */
3361
3362                 pwr_now += busiest->__cpu_power *
3363                                 min(busiest_load_per_task, max_load);
3364                 pwr_now += this->__cpu_power *
3365                                 min(this_load_per_task, this_load);
3366                 pwr_now /= SCHED_LOAD_SCALE;
3367
3368                 /* Amount of load we'd subtract */
3369                 tmp = sg_div_cpu_power(busiest,
3370                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3371                 if (max_load > tmp)
3372                         pwr_move += busiest->__cpu_power *
3373                                 min(busiest_load_per_task, max_load - tmp);
3374
3375                 /* Amount of load we'd add */
3376                 if (max_load * busiest->__cpu_power <
3377                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE)
3378                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3379                                         max_load * busiest->__cpu_power);
3380                 else
3381                         tmp = sg_div_cpu_power(this,
3382                                 busiest_load_per_task * SCHED_LOAD_SCALE);
3383                 pwr_move += this->__cpu_power *
3384                                 min(this_load_per_task, this_load + tmp);
3385                 pwr_move /= SCHED_LOAD_SCALE;
3386
3387                 /* Move if we gain throughput */
3388                 if (pwr_move > pwr_now)
3389                         *imbalance = busiest_load_per_task;
3390         }
3391
3392         return busiest;
3393
3394 out_balanced:
3395 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
3396         if (idle == CPU_NOT_IDLE || !(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3397                 goto ret;
3398
3399         if (this == group_leader && group_leader != group_min) {
3400                 *imbalance = min_load_per_task;
3401                 if (sched_mc_power_savings >= POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP) {
3402                         cpu_rq(this_cpu)->rd->sched_mc_preferred_wakeup_cpu =
3403                                 cpumask_first(sched_group_cpus(group_leader));
3404                 }
3405                 return group_min;
3406         }
3407 #endif
3408 ret:
3409         *imbalance = 0;
3410         return NULL;
3411 }
3412
3413 /*
3414  * find_busiest_queue - find the busiest runqueue among the cpus in group.
3415  */
3416 static struct rq *
3417 find_busiest_queue(struct sched_group *group, enum cpu_idle_type idle,
3418                    unsigned long imbalance, const struct cpumask *cpus)
3419 {
3420         struct rq *busiest = NULL, *rq;
3421         unsigned long max_load = 0;
3422         int i;
3423
3424         for_each_cpu(i, sched_group_cpus(group)) {
3425                 unsigned long wl;
3426
3427                 if (!cpumask_test_cpu(i, cpus))
3428                         continue;
3429
3430                 rq = cpu_rq(i);
3431                 wl = weighted_cpuload(i);
3432
3433                 if (rq->nr_running == 1 && wl > imbalance)
3434                         continue;
3435
3436                 if (wl > max_load) {
3437                         max_load = wl;
3438                         busiest = rq;
3439                 }
3440         }
3441
3442         return busiest;
3443 }
3444
3445 /*
3446  * Max backoff if we encounter pinned tasks. Pretty arbitrary value, but
3447  * so long as it is large enough.
3448  */
3449 #define MAX_PINNED_INTERVAL     512
3450
3451 /*
3452  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3453  * tasks if there is an imbalance.
3454  */
3455 static int load_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq,
3456                         struct sched_domain *sd, enum cpu_idle_type idle,
3457                         int *balance, struct cpumask *cpus)
3458 {
3459         int ld_moved, all_pinned = 0, active_balance = 0, sd_idle = 0;
3460         struct sched_group *group;
3461         unsigned long imbalance;
3462         struct rq *busiest;
3463         unsigned long flags;
3464
3465         cpumask_setall(cpus);
3466
3467         /*
3468          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3469          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3470          * let the state of idle sibling percolate up as CPU_IDLE, instead of
3471          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3472          */
3473         if (idle != CPU_NOT_IDLE && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3474             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3475                 sd_idle = 1;
3476
3477         schedstat_inc(sd, lb_count[idle]);
3478
3479 redo:
3480         update_shares(sd);
3481         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, idle, &sd_idle,
3482                                    cpus, balance);
3483
3484         if (*balance == 0)
3485                 goto out_balanced;
3486
3487         if (!group) {
3488                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[idle]);
3489                 goto out_balanced;
3490         }
3491
3492         busiest = find_busiest_queue(group, idle, imbalance, cpus);
3493         if (!busiest) {
3494                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[idle]);
3495                 goto out_balanced;
3496         }
3497
3498         BUG_ON(busiest == this_rq);
3499
3500         schedstat_add(sd, lb_imbalance[idle], imbalance);
3501
3502         ld_moved = 0;
3503         if (busiest->nr_running > 1) {
3504                 /*
3505                  * Attempt to move tasks. If find_busiest_group has found
3506                  * an imbalance but busiest->nr_running <= 1, the group is
3507                  * still unbalanced. ld_moved simply stays zero, so it is
3508                  * correctly treated as an imbalance.
3509                  */
3510                 local_irq_save(flags);
3511                 double_rq_lock(this_rq, busiest);
3512                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3513                                       imbalance, sd, idle, &all_pinned);
3514                 double_rq_unlock(this_rq, busiest);
3515                 local_irq_restore(flags);
3516
3517                 /*
3518                  * some other cpu did the load balance for us.
3519                  */
3520                 if (ld_moved && this_cpu != smp_processor_id())
3521                         resched_cpu(this_cpu);
3522
3523                 /* All tasks on this runqueue were pinned by CPU affinity */
3524                 if (unlikely(all_pinned)) {
3525                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3526                         if (!cpumask_empty(cpus))
3527                                 goto redo;
3528                         goto out_balanced;
3529                 }
3530         }
3531
3532         if (!ld_moved) {
3533                 schedstat_inc(sd, lb_failed[idle]);
3534                 sd->nr_balance_failed++;
3535
3536                 if (unlikely(sd->nr_balance_failed > sd->cache_nice_tries+2)) {
3537
3538                         spin_lock_irqsave(&busiest->lock, flags);
3539
3540                         /* don't kick the migration_thread, if the curr
3541                          * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3542                          */
3543                         if (!cpumask_test_cpu(this_cpu,
3544                                               &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3545                                 spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3546                                 all_pinned = 1;
3547                                 goto out_one_pinned;
3548                         }
3549
3550                         if (!busiest->active_balance) {
3551                                 busiest->active_balance = 1;
3552                                 busiest->push_cpu = this_cpu;
3553                                 active_balance = 1;
3554                         }
3555                         spin_unlock_irqrestore(&busiest->lock, flags);
3556                         if (active_balance)
3557                                 wake_up_process(busiest->migration_thread);
3558
3559                         /*
3560                          * We've kicked active balancing, reset the failure
3561                          * counter.
3562                          */
3563                         sd->nr_balance_failed = sd->cache_nice_tries+1;
3564                 }
3565         } else
3566                 sd->nr_balance_failed = 0;
3567
3568         if (likely(!active_balance)) {
3569                 /* We were unbalanced, so reset the balancing interval */
3570                 sd->balance_interval = sd->min_interval;
3571         } else {
3572                 /*
3573                  * If we've begun active balancing, start to back off. This
3574                  * case may not be covered by the all_pinned logic if there
3575                  * is only 1 task on the busy runqueue (because we don't call
3576                  * move_tasks).
3577                  */
3578                 if (sd->balance_interval < sd->max_interval)
3579                         sd->balance_interval *= 2;
3580         }
3581
3582         if (!ld_moved && !sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3583             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3584                 ld_moved = -1;
3585
3586         goto out;
3587
3588 out_balanced:
3589         schedstat_inc(sd, lb_balanced[idle]);
3590
3591         sd->nr_balance_failed = 0;
3592
3593 out_one_pinned:
3594         /* tune up the balancing interval */
3595         if ((all_pinned && sd->balance_interval < MAX_PINNED_INTERVAL) ||
3596                         (sd->balance_interval < sd->max_interval))
3597                 sd->balance_interval *= 2;
3598
3599         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3600             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3601                 ld_moved = -1;
3602         else
3603                 ld_moved = 0;
3604 out:
3605         if (ld_moved)
3606                 update_shares(sd);
3607         return ld_moved;
3608 }
3609
3610 /*
3611  * Check this_cpu to ensure it is balanced within domain. Attempt to move
3612  * tasks if there is an imbalance.
3613  *
3614  * Called from schedule when this_rq is about to become idle (CPU_NEWLY_IDLE).
3615  * this_rq is locked.
3616  */
3617 static int
3618 load_balance_newidle(int this_cpu, struct rq *this_rq, struct sched_domain *sd,
3619                         struct cpumask *cpus)
3620 {
3621         struct sched_group *group;
3622         struct rq *busiest = NULL;
3623         unsigned long imbalance;
3624         int ld_moved = 0;
3625         int sd_idle = 0;
3626         int all_pinned = 0;
3627
3628         cpumask_setall(cpus);
3629
3630         /*
3631          * When power savings policy is enabled for the parent domain, idle
3632          * sibling can pick up load irrespective of busy siblings. In this case,
3633          * let the state of idle sibling percolate up as IDLE, instead of
3634          * portraying it as CPU_NOT_IDLE.
3635          */
3636         if (sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3637             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3638                 sd_idle = 1;
3639
3640         schedstat_inc(sd, lb_count[CPU_NEWLY_IDLE]);
3641 redo:
3642         update_shares_locked(this_rq, sd);
3643         group = find_busiest_group(sd, this_cpu, &imbalance, CPU_NEWLY_IDLE,
3644                                    &sd_idle, cpus, NULL);
3645         if (!group) {
3646                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyg[CPU_NEWLY_IDLE]);
3647                 goto out_balanced;
3648         }
3649
3650         busiest = find_busiest_queue(group, CPU_NEWLY_IDLE, imbalance, cpus);
3651         if (!busiest) {
3652                 schedstat_inc(sd, lb_nobusyq[CPU_NEWLY_IDLE]);
3653                 goto out_balanced;
3654         }
3655
3656         BUG_ON(busiest == this_rq);
3657
3658         schedstat_add(sd, lb_imbalance[CPU_NEWLY_IDLE], imbalance);
3659
3660         ld_moved = 0;
3661         if (busiest->nr_running > 1) {
3662                 /* Attempt to move tasks */
3663                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3664                 /* this_rq->clock is already updated */
3665                 update_rq_clock(busiest);
3666                 ld_moved = move_tasks(this_rq, this_cpu, busiest,
3667                                         imbalance, sd, CPU_NEWLY_IDLE,
3668                                         &all_pinned);
3669                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3670
3671                 if (unlikely(all_pinned)) {
3672                         cpumask_clear_cpu(cpu_of(busiest), cpus);
3673                         if (!cpumask_empty(cpus))
3674                                 goto redo;
3675                 }
3676         }
3677
3678         if (!ld_moved) {
3679                 int active_balance = 0;
3680
3681                 schedstat_inc(sd, lb_failed[CPU_NEWLY_IDLE]);
3682                 if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3683                     !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3684                         return -1;
3685
3686                 if (sched_mc_power_savings < POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP)
3687                         return -1;
3688
3689                 if (sd->nr_balance_failed++ < 2)
3690                         return -1;
3691
3692                 /*
3693                  * The only task running in a non-idle cpu can be moved to this
3694                  * cpu in an attempt to completely freeup the other CPU
3695                  * package. The same method used to move task in load_balance()
3696                  * have been extended for load_balance_newidle() to speedup
3697                  * consolidation at sched_mc=POWERSAVINGS_BALANCE_WAKEUP (2)
3698                  *
3699                  * The package power saving logic comes from
3700                  * find_busiest_group().  If there are no imbalance, then
3701                  * f_b_g() will return NULL.  However when sched_mc={1,2} then
3702                  * f_b_g() will select a group from which a running task may be
3703                  * pulled to this cpu in order to make the other package idle.
3704                  * If there is no opportunity to make a package idle and if
3705                  * there are no imbalance, then f_b_g() will return NULL and no
3706                  * action will be taken in load_balance_newidle().
3707                  *
3708                  * Under normal task pull operation due to imbalance, there
3709                  * will be more than one task in the source run queue and
3710                  * move_tasks() will succeed.  ld_moved will be true and this
3711                  * active balance code will not be triggered.
3712                  */
3713
3714                 /* Lock busiest in correct order while this_rq is held */
3715                 double_lock_balance(this_rq, busiest);
3716
3717                 /*
3718                  * don't kick the migration_thread, if the curr
3719                  * task on busiest cpu can't be moved to this_cpu
3720                  */
3721                 if (!cpumask_test_cpu(this_cpu, &busiest->curr->cpus_allowed)) {
3722                         double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3723                         all_pinned = 1;
3724                         return ld_moved;
3725                 }
3726
3727                 if (!busiest->active_balance) {
3728                         busiest->active_balance = 1;
3729                         busiest->push_cpu = this_cpu;
3730                         active_balance = 1;
3731                 }
3732
3733                 double_unlock_balance(this_rq, busiest);
3734                 /*
3735                  * Should not call ttwu while holding a rq->lock
3736                  */
3737                 spin_unlock(&this_rq->lock);
3738                 if (active_balance)
3739                         wake_up_process(busiest->migration_thread);
3740                 spin_lock(&this_rq->lock);
3741
3742         } else
3743                 sd->nr_balance_failed = 0;
3744
3745         update_shares_locked(this_rq, sd);
3746         return ld_moved;
3747
3748 out_balanced:
3749         schedstat_inc(sd, lb_balanced[CPU_NEWLY_IDLE]);
3750         if (!sd_idle && sd->flags & SD_SHARE_CPUPOWER &&
3751             !test_sd_parent(sd, SD_POWERSAVINGS_BALANCE))
3752                 return -1;
3753         sd->nr_balance_failed = 0;
3754
3755         return 0;
3756 }
3757
3758 /*
3759  * idle_balance is called by schedule() if this_cpu is about to become
3760  * idle. Attempts to pull tasks from other CPUs.
3761  */
3762 static void idle_balance(int this_cpu, struct rq *this_rq)
3763 {
3764         struct sched_domain *sd;
3765         int pulled_task = 0;
3766         unsigned long next_balance = jiffies + HZ;
3767         cpumask_var_t tmpmask;
3768
3769         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_ATOMIC))
3770                 return;
3771
3772         for_each_domain(this_cpu, sd) {
3773                 unsigned long interval;
3774
3775                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3776                         continue;
3777
3778                 if (sd->flags & SD_BALANCE_NEWIDLE)
3779                         /* If we've pulled tasks over stop searching: */
3780                         pulled_task = load_balance_newidle(this_cpu, this_rq,
3781                                                            sd, tmpmask);
3782
3783                 interval = msecs_to_jiffies(sd->balance_interval);
3784                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval))
3785                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3786                 if (pulled_task)
3787                         break;
3788         }
3789         if (pulled_task || time_after(jiffies, this_rq->next_balance)) {
3790                 /*
3791                  * We are going idle. next_balance may be set based on
3792                  * a busy processor. So reset next_balance.
3793                  */
3794                 this_rq->next_balance = next_balance;
3795         }
3796         free_cpumask_var(tmpmask);
3797 }
3798
3799 /*
3800  * active_load_balance is run by migration threads. It pushes running tasks
3801  * off the busiest CPU onto idle CPUs. It requires at least 1 task to be
3802  * running on each physical CPU where possible, and avoids physical /
3803  * logical imbalances.
3804  *
3805  * Called with busiest_rq locked.
3806  */
3807 static void active_load_balance(struct rq *busiest_rq, int busiest_cpu)
3808 {
3809         int target_cpu = busiest_rq->push_cpu;
3810         struct sched_domain *sd;
3811         struct rq *target_rq;
3812
3813         /* Is there any task to move? */
3814         if (busiest_rq->nr_running <= 1)
3815                 return;
3816
3817         target_rq = cpu_rq(target_cpu);
3818
3819         /*
3820          * This condition is "impossible", if it occurs
3821          * we need to fix it. Originally reported by
3822          * Bjorn Helgaas on a 128-cpu setup.
3823          */
3824         BUG_ON(busiest_rq == target_rq);
3825
3826         /* move a task from busiest_rq to target_rq */
3827         double_lock_balance(busiest_rq, target_rq);
3828         update_rq_clock(busiest_rq);
3829         update_rq_clock(target_rq);
3830
3831         /* Search for an sd spanning us and the target CPU. */
3832         for_each_domain(target_cpu, sd) {
3833                 if ((sd->flags & SD_LOAD_BALANCE) &&
3834                     cpumask_test_cpu(busiest_cpu, sched_domain_span(sd)))
3835                                 break;
3836         }
3837
3838         if (likely(sd)) {
3839                 schedstat_inc(sd, alb_count);
3840
3841                 if (move_one_task(target_rq, target_cpu, busiest_rq,
3842                                   sd, CPU_IDLE))
3843                         schedstat_inc(sd, alb_pushed);
3844                 else
3845                         schedstat_inc(sd, alb_failed);
3846         }
3847         double_unlock_balance(busiest_rq, target_rq);
3848 }
3849
3850 #ifdef CONFIG_NO_HZ
3851 static struct {
3852         atomic_t load_balancer;
3853         cpumask_var_t cpu_mask;
3854 } nohz ____cacheline_aligned = {
3855         .load_balancer = ATOMIC_INIT(-1),
3856 };
3857
3858 /*
3859  * This routine will try to nominate the ilb (idle load balancing)
3860  * owner among the cpus whose ticks are stopped. ilb owner will do the idle
3861  * load balancing on behalf of all those cpus. If all the cpus in the system
3862  * go into this tickless mode, then there will be no ilb owner (as there is
3863  * no need for one) and all the cpus will sleep till the next wakeup event
3864  * arrives...
3865  *
3866  * For the ilb owner, tick is not stopped. And this tick will be used
3867  * for idle load balancing. ilb owner will still be part of
3868  * nohz.cpu_mask..
3869  *
3870  * While stopping the tick, this cpu will become the ilb owner if there
3871  * is no other owner. And will be the owner till that cpu becomes busy
3872  * or if all cpus in the system stop their ticks at which point
3873  * there is no need for ilb owner.
3874  *
3875  * When the ilb owner becomes busy, it nominates another owner, during the
3876  * next busy scheduler_tick()
3877  */
3878 int select_nohz_load_balancer(int stop_tick)
3879 {
3880         int cpu = smp_processor_id();
3881
3882         if (stop_tick) {
3883                 cpumask_set_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3884                 cpu_rq(cpu)->in_nohz_recently = 1;
3885
3886                 /*
3887                  * If we are going offline and still the leader, give up!
3888                  */
3889                 if (!cpu_active(cpu) &&
3890                     atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
3891                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3892                                 BUG();
3893                         return 0;
3894                 }
3895
3896                 /* time for ilb owner also to sleep */
3897                 if (cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
3898                         if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3899                                 atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
3900                         return 0;
3901                 }
3902
3903                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
3904                         /* make me the ilb owner */
3905                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, -1, cpu) == -1)
3906                                 return 1;
3907                 } else if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3908                         return 1;
3909         } else {
3910                 if (!cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
3911                         return 0;
3912
3913                 cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
3914
3915                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu)
3916                         if (atomic_cmpxchg(&nohz.load_balancer, cpu, -1) != cpu)
3917                                 BUG();
3918         }
3919         return 0;
3920 }
3921 #endif
3922
3923 static DEFINE_SPINLOCK(balancing);
3924
3925 /*
3926  * It checks each scheduling domain to see if it is due to be balanced,
3927  * and initiates a balancing operation if so.
3928  *
3929  * Balancing parameters are set up in arch_init_sched_domains.
3930  */
3931 static void rebalance_domains(int cpu, enum cpu_idle_type idle)
3932 {
3933         int balance = 1;
3934         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
3935         unsigned long interval;
3936         struct sched_domain *sd;
3937         /* Earliest time when we have to do rebalance again */
3938         unsigned long next_balance = jiffies + 60*HZ;
3939         int update_next_balance = 0;
3940         int need_serialize;
3941         cpumask_var_t tmp;
3942
3943         /* Fails alloc?  Rebalancing probably not a priority right now. */
3944         if (!alloc_cpumask_var(&tmp, GFP_ATOMIC))
3945                 return;
3946
3947         for_each_domain(cpu, sd) {
3948                 if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE))
3949                         continue;
3950
3951                 interval = sd->balance_interval;
3952                 if (idle != CPU_IDLE)
3953                         interval *= sd->busy_factor;
3954
3955                 /* scale ms to jiffies */
3956                 interval = msecs_to_jiffies(interval);
3957                 if (unlikely(!interval))
3958                         interval = 1;
3959                 if (interval > HZ*NR_CPUS/10)
3960                         interval = HZ*NR_CPUS/10;
3961
3962                 need_serialize = sd->flags & SD_SERIALIZE;
3963
3964                 if (need_serialize) {
3965                         if (!spin_trylock(&balancing))
3966                                 goto out;
3967                 }
3968
3969                 if (time_after_eq(jiffies, sd->last_balance + interval)) {
3970                         if (load_balance(cpu, rq, sd, idle, &balance, tmp)) {
3971                                 /*
3972                                  * We've pulled tasks over so either we're no
3973                                  * longer idle, or one of our SMT siblings is
3974                                  * not idle.
3975                                  */
3976                                 idle = CPU_NOT_IDLE;
3977                         }
3978                         sd->last_balance = jiffies;
3979                 }
3980                 if (need_serialize)
3981                         spin_unlock(&balancing);
3982 out:
3983                 if (time_after(next_balance, sd->last_balance + interval)) {
3984                         next_balance = sd->last_balance + interval;
3985                         update_next_balance = 1;
3986                 }
3987
3988                 /*
3989                  * Stop the load balance at this level. There is another
3990                  * CPU in our sched group which is doing load balancing more
3991                  * actively.
3992                  */
3993                 if (!balance)
3994                         break;
3995         }
3996
3997         /*
3998          * next_balance will be updated only when there is a need.
3999          * When the cpu is attached to null domain for ex, it will not be
4000          * updated.
4001          */
4002         if (likely(update_next_balance))
4003                 rq->next_balance = next_balance;
4004
4005         free_cpumask_var(tmp);
4006 }
4007
4008 /*
4009  * run_rebalance_domains is triggered when needed from the scheduler tick.
4010  * In CONFIG_NO_HZ case, the idle load balance owner will do the
4011  * rebalancing for all the cpus for whom scheduler ticks are stopped.
4012  */
4013 static void run_rebalance_domains(struct softirq_action *h)
4014 {
4015         int this_cpu = smp_processor_id();
4016         struct rq *this_rq = cpu_rq(this_cpu);
4017         enum cpu_idle_type idle = this_rq->idle_at_tick ?
4018                                                 CPU_IDLE : CPU_NOT_IDLE;
4019
4020         rebalance_domains(this_cpu, idle);
4021
4022 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4023         /*
4024          * If this cpu is the owner for idle load balancing, then do the
4025          * balancing on behalf of the other idle cpus whose ticks are
4026          * stopped.
4027          */
4028         if (this_rq->idle_at_tick &&
4029             atomic_read(&nohz.load_balancer) == this_cpu) {
4030                 struct rq *rq;
4031                 int balance_cpu;
4032
4033                 for_each_cpu(balance_cpu, nohz.cpu_mask) {
4034                         if (balance_cpu == this_cpu)
4035                                 continue;
4036
4037                         /*
4038                          * If this cpu gets work to do, stop the load balancing
4039                          * work being done for other cpus. Next load
4040                          * balancing owner will pick it up.
4041                          */
4042                         if (need_resched())
4043                                 break;
4044
4045                         rebalance_domains(balance_cpu, CPU_IDLE);
4046
4047                         rq = cpu_rq(balance_cpu);
4048                         if (time_after(this_rq->next_balance, rq->next_balance))
4049                                 this_rq->next_balance = rq->next_balance;
4050                 }
4051         }
4052 #endif
4053 }
4054
4055 /*
4056  * Trigger the SCHED_SOFTIRQ if it is time to do periodic load balancing.
4057  *
4058  * In case of CONFIG_NO_HZ, this is the place where we nominate a new
4059  * idle load balancing owner or decide to stop the periodic load balancing,
4060  * if the whole system is idle.
4061  */
4062 static inline void trigger_load_balance(struct rq *rq, int cpu)
4063 {
4064 #ifdef CONFIG_NO_HZ
4065         /*
4066          * If we were in the nohz mode recently and busy at the current
4067          * scheduler tick, then check if we need to nominate new idle
4068          * load balancer.
4069          */
4070         if (rq->in_nohz_recently && !rq->idle_at_tick) {
4071                 rq->in_nohz_recently = 0;
4072
4073                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu) {
4074                         cpumask_clear_cpu(cpu, nohz.cpu_mask);
4075                         atomic_set(&nohz.load_balancer, -1);
4076                 }
4077
4078                 if (atomic_read(&nohz.load_balancer) == -1) {
4079                         /*
4080                          * simple selection for now: Nominate the
4081                          * first cpu in the nohz list to be the next
4082                          * ilb owner.
4083                          *
4084                          * TBD: Traverse the sched domains and nominate
4085                          * the nearest cpu in the nohz.cpu_mask.
4086                          */
4087                         int ilb = cpumask_first(nohz.cpu_mask);
4088
4089                         if (ilb < nr_cpu_ids)
4090                                 resched_cpu(ilb);
4091                 }
4092         }
4093
4094         /*
4095          * If this cpu is idle and doing idle load balancing for all the
4096          * cpus with ticks stopped, is it time for that to stop?
4097          */
4098         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) == cpu &&
4099             cpumask_weight(nohz.cpu_mask) == num_online_cpus()) {
4100                 resched_cpu(cpu);
4101                 return;
4102         }
4103
4104         /*
4105          * If this cpu is idle and the idle load balancing is done by
4106          * someone else, then no need raise the SCHED_SOFTIRQ
4107          */
4108         if (rq->idle_at_tick && atomic_read(&nohz.load_balancer) != cpu &&
4109             cpumask_test_cpu(cpu, nohz.cpu_mask))
4110                 return;
4111 #endif
4112         if (time_after_eq(jiffies, rq->next_balance))
4113                 raise_softirq(SCHED_SOFTIRQ);
4114 }
4115
4116 #else   /* CONFIG_SMP */
4117
4118 /*
4119  * on UP we do not need to balance between CPUs:
4120  */
4121 static inline void idle_balance(int cpu, struct rq *rq)
4122 {
4123 }
4124
4125 #endif
4126
4127 DEFINE_PER_CPU(struct kernel_stat, kstat);
4128
4129 EXPORT_PER_CPU_SYMBOL(kstat);
4130
4131 /*
4132  * Return any ns on the sched_clock that have not yet been banked in
4133  * @p in case that task is currently running.
4134  */
4135 unsigned long long task_delta_exec(struct task_struct *p)
4136 {
4137         unsigned long flags;
4138         struct rq *rq;
4139         u64 ns = 0;
4140
4141         rq = task_rq_lock(p, &flags);
4142
4143         if (task_current(rq, p)) {
4144                 u64 delta_exec;
4145
4146                 update_rq_clock(rq);
4147                 delta_exec = rq->clock - p->se.exec_start;
4148                 if ((s64)delta_exec > 0)
4149                         ns = delta_exec;
4150         }
4151
4152         task_rq_unlock(rq, &flags);
4153
4154         return ns;
4155 }
4156
4157 /*
4158  * Account user cpu time to a process.
4159  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4160  * @cputime: the cpu time spent in user space since the last update
4161  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4162  */
4163 void account_user_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4164                        cputime_t cputime_scaled)
4165 {
4166         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4167         cputime64_t tmp;
4168
4169         /* Add user time to process. */
4170         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4171         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4172         account_group_user_time(p, cputime);
4173
4174         /* Add user time to cpustat. */
4175         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4176         if (TASK_NICE(p) > 0)
4177                 cpustat->nice = cputime64_add(cpustat->nice, tmp);
4178         else
4179                 cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4180         /* Account for user time used */
4181         acct_update_integrals(p);
4182 }
4183
4184 /*
4185  * Account guest cpu time to a process.
4186  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4187  * @cputime: the cpu time spent in virtual machine since the last update
4188  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4189  */
4190 static void account_guest_time(struct task_struct *p, cputime_t cputime,
4191                                cputime_t cputime_scaled)
4192 {
4193         cputime64_t tmp;
4194         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4195
4196         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4197
4198         /* Add guest time to process. */
4199         p->utime = cputime_add(p->utime, cputime);
4200         p->utimescaled = cputime_add(p->utimescaled, cputime_scaled);
4201         account_group_user_time(p, cputime);
4202         p->gtime = cputime_add(p->gtime, cputime);
4203
4204         /* Add guest time to cpustat. */
4205         cpustat->user = cputime64_add(cpustat->user, tmp);
4206         cpustat->guest = cputime64_add(cpustat->guest, tmp);
4207 }
4208
4209 /*
4210  * Account system cpu time to a process.
4211  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4212  * @hardirq_offset: the offset to subtract from hardirq_count()
4213  * @cputime: the cpu time spent in kernel space since the last update
4214  * @cputime_scaled: cputime scaled by cpu frequency
4215  */
4216 void account_system_time(struct task_struct *p, int hardirq_offset,
4217                          cputime_t cputime, cputime_t cputime_scaled)
4218 {
4219         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4220         cputime64_t tmp;
4221
4222         if ((p->flags & PF_VCPU) && (irq_count() - hardirq_offset == 0)) {
4223                 account_guest_time(p, cputime, cputime_scaled);
4224                 return;
4225         }
4226
4227         /* Add system time to process. */
4228         p->stime = cputime_add(p->stime, cputime);
4229         p->stimescaled = cputime_add(p->stimescaled, cputime_scaled);
4230         account_group_system_time(p, cputime);
4231
4232         /* Add system time to cpustat. */
4233         tmp = cputime_to_cputime64(cputime);
4234         if (hardirq_count() - hardirq_offset)
4235                 cpustat->irq = cputime64_add(cpustat->irq, tmp);
4236         else if (softirq_count())
4237                 cpustat->softirq = cputime64_add(cpustat->softirq, tmp);
4238         else
4239                 cpustat->system = cputime64_add(cpustat->system, tmp);
4240
4241         /* Account for system time used */
4242         acct_update_integrals(p);
4243 }
4244
4245 /*
4246  * Account for involuntary wait time.
4247  * @steal: the cpu time spent in involuntary wait
4248  */
4249 void account_steal_time(cputime_t cputime)
4250 {
4251         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4252         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4253
4254         cpustat->steal = cputime64_add(cpustat->steal, cputime64);
4255 }
4256
4257 /*
4258  * Account for idle time.
4259  * @cputime: the cpu time spent in idle wait
4260  */
4261 void account_idle_time(cputime_t cputime)
4262 {
4263         struct cpu_usage_stat *cpustat = &kstat_this_cpu.cpustat;
4264         cputime64_t cputime64 = cputime_to_cputime64(cputime);
4265         struct rq *rq = this_rq();
4266
4267         if (atomic_read(&rq->nr_iowait) > 0)
4268                 cpustat->iowait = cputime64_add(cpustat->iowait, cputime64);
4269         else
4270                 cpustat->idle = cputime64_add(cpustat->idle, cputime64);
4271 }
4272
4273 #ifndef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4274
4275 /*
4276  * Account a single tick of cpu time.
4277  * @p: the process that the cpu time gets accounted to
4278  * @user_tick: indicates if the tick is a user or a system tick
4279  */
4280 void account_process_tick(struct task_struct *p, int user_tick)
4281 {
4282         cputime_t one_jiffy = jiffies_to_cputime(1);
4283         cputime_t one_jiffy_scaled = cputime_to_scaled(one_jiffy);
4284         struct rq *rq = this_rq();
4285
4286         if (user_tick)
4287                 account_user_time(p, one_jiffy, one_jiffy_scaled);
4288         else if (p != rq->idle)
4289                 account_system_time(p, HARDIRQ_OFFSET, one_jiffy,
4290                                     one_jiffy_scaled);
4291         else
4292                 account_idle_time(one_jiffy);
4293 }
4294
4295 /*
4296  * Account multiple ticks of steal time.
4297  * @p: the process from which the cpu time has been stolen
4298  * @ticks: number of stolen ticks
4299  */
4300 void account_steal_ticks(unsigned long ticks)
4301 {
4302         account_steal_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4303 }
4304
4305 /*
4306  * Account multiple ticks of idle time.
4307  * @ticks: number of stolen ticks
4308  */
4309 void account_idle_ticks(unsigned long ticks)
4310 {
4311         account_idle_time(jiffies_to_cputime(ticks));
4312 }
4313
4314 #endif
4315
4316 /*
4317  * Use precise platform statistics if available:
4318  */
4319 #ifdef CONFIG_VIRT_CPU_ACCOUNTING
4320 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4321 {
4322         return p->utime;
4323 }
4324
4325 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4326 {
4327         return p->stime;
4328 }
4329 #else
4330 cputime_t task_utime(struct task_struct *p)
4331 {
4332         clock_t utime = cputime_to_clock_t(p->utime),
4333                 total = utime + cputime_to_clock_t(p->stime);
4334         u64 temp;
4335
4336         /*
4337          * Use CFS's precise accounting:
4338          */
4339         temp = (u64)nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime);
4340
4341         if (total) {
4342                 temp *= utime;
4343                 do_div(temp, total);
4344         }
4345         utime = (clock_t)temp;
4346
4347         p->prev_utime = max(p->prev_utime, clock_t_to_cputime(utime));
4348         return p->prev_utime;
4349 }
4350
4351 cputime_t task_stime(struct task_struct *p)
4352 {
4353         clock_t stime;
4354
4355         /*
4356          * Use CFS's precise accounting. (we subtract utime from
4357          * the total, to make sure the total observed by userspace
4358          * grows monotonically - apps rely on that):
4359          */
4360         stime = nsec_to_clock_t(p->se.sum_exec_runtime) -
4361                         cputime_to_clock_t(task_utime(p));
4362
4363         if (stime >= 0)
4364                 p->prev_stime = max(p->prev_stime, clock_t_to_cputime(stime));
4365
4366         return p->prev_stime;
4367 }
4368 #endif
4369
4370 inline cputime_t task_gtime(struct task_struct *p)
4371 {
4372         return p->gtime;
4373 }
4374
4375 /*
4376  * This function gets called by the timer code, with HZ frequency.
4377  * We call it with interrupts disabled.
4378  *
4379  * It also gets called by the fork code, when changing the parent's
4380  * timeslices.
4381  */
4382 void scheduler_tick(void)
4383 {
4384         int cpu = smp_processor_id();
4385         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
4386         struct task_struct *curr = rq->curr;
4387
4388         sched_clock_tick();
4389
4390         spin_lock(&rq->lock);
4391         update_rq_clock(rq);
4392         update_cpu_load(rq);
4393         curr->sched_class->task_tick(rq, curr, 0);
4394         spin_unlock(&rq->lock);
4395
4396 #ifdef CONFIG_SMP
4397         rq->idle_at_tick = idle_cpu(cpu);
4398         trigger_load_balance(rq, cpu);
4399 #endif
4400 }
4401
4402 #if defined(CONFIG_PREEMPT) && (defined(CONFIG_DEBUG_PREEMPT) || \
4403                                 defined(CONFIG_PREEMPT_TRACER))
4404
4405 static inline unsigned long get_parent_ip(unsigned long addr)
4406 {
4407         if (in_lock_functions(addr)) {
4408                 addr = CALLER_ADDR2;
4409                 if (in_lock_functions(addr))
4410                         addr = CALLER_ADDR3;
4411         }
4412         return addr;
4413 }
4414
4415 void __kprobes add_preempt_count(int val)
4416 {
4417 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4418         /*
4419          * Underflow?
4420          */
4421         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() < 0)))
4422                 return;
4423 #endif
4424         preempt_count() += val;
4425 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4426         /*
4427          * Spinlock count overflowing soon?
4428          */
4429         DEBUG_LOCKS_WARN_ON((preempt_count() & PREEMPT_MASK) >=
4430                                 PREEMPT_MASK - 10);
4431 #endif
4432         if (preempt_count() == val)
4433                 trace_preempt_off(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4434 }
4435 EXPORT_SYMBOL(add_preempt_count);
4436
4437 void __kprobes sub_preempt_count(int val)
4438 {
4439 #ifdef CONFIG_DEBUG_PREEMPT
4440         /*
4441          * Underflow?
4442          */
4443         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON(val > preempt_count()))
4444                 return;
4445         /*
4446          * Is the spinlock portion underflowing?
4447          */
4448         if (DEBUG_LOCKS_WARN_ON((val < PREEMPT_MASK) &&
4449                         !(preempt_count() & PREEMPT_MASK)))
4450                 return;
4451 #endif
4452
4453         if (preempt_count() == val)
4454                 trace_preempt_on(CALLER_ADDR0, get_parent_ip(CALLER_ADDR1));
4455         preempt_count() -= val;
4456 }
4457 EXPORT_SYMBOL(sub_preempt_count);
4458
4459 #endif
4460
4461 /*
4462  * Print scheduling while atomic bug:
4463  */
4464 static noinline void __schedule_bug(struct task_struct *prev)
4465 {
4466         struct pt_regs *regs = get_irq_regs();
4467
4468         printk(KERN_ERR "BUG: scheduling while atomic: %s/%d/0x%08x\n",
4469                 prev->comm, prev->pid, preempt_count());
4470
4471         debug_show_held_locks(prev);
4472         print_modules();
4473         if (irqs_disabled())
4474                 print_irqtrace_events(prev);
4475
4476         if (regs)
4477                 show_regs(regs);
4478         else
4479                 dump_stack();
4480 }
4481
4482 /*
4483  * Various schedule()-time debugging checks and statistics:
4484  */
4485 static inline void schedule_debug(struct task_struct *prev)
4486 {
4487         /*
4488          * Test if we are atomic. Since do_exit() needs to call into
4489          * schedule() atomically, we ignore that path for now.
4490          * Otherwise, whine if we are scheduling when we should not be.
4491          */
4492         if (unlikely(in_atomic_preempt_off() && !prev->exit_state))
4493                 __schedule_bug(prev);
4494
4495         profile_hit(SCHED_PROFILING, __builtin_return_address(0));
4496
4497         schedstat_inc(this_rq(), sched_count);
4498 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
4499         if (unlikely(prev->lock_depth >= 0)) {
4500                 schedstat_inc(this_rq(), bkl_count);
4501                 schedstat_inc(prev, sched_info.bkl_count);
4502         }
4503 #endif
4504 }
4505
4506 /*
4507  * Pick up the highest-prio task:
4508  */
4509 static inline struct task_struct *
4510 pick_next_task(struct rq *rq, struct task_struct *prev)
4511 {
4512         const struct sched_class *class;
4513         struct task_struct *p;
4514
4515         /*
4516          * Optimization: we know that if all tasks are in
4517          * the fair class we can call that function directly:
4518          */
4519         if (likely(rq->nr_running == rq->cfs.nr_running)) {
4520                 p = fair_sched_class.pick_next_task(rq);
4521                 if (likely(p))
4522                         return p;
4523         }
4524
4525         class = sched_class_highest;
4526         for ( ; ; ) {
4527                 p = class->pick_next_task(rq);
4528                 if (p)
4529                         return p;
4530                 /*
4531                  * Will never be NULL as the idle class always
4532                  * returns a non-NULL p:
4533                  */
4534                 class = class->next;
4535         }
4536 }
4537
4538 /*
4539  * schedule() is the main scheduler function.
4540  */
4541 asmlinkage void __sched schedule(void)
4542 {
4543         struct task_struct *prev, *next;
4544         unsigned long *switch_count;
4545         struct rq *rq;
4546         int cpu;
4547
4548 need_resched:
4549         preempt_disable();
4550         cpu = smp_processor_id();
4551         rq = cpu_rq(cpu);
4552         rcu_qsctr_inc(cpu);
4553         prev = rq->curr;
4554         switch_count = &prev->nivcsw;
4555
4556         release_kernel_lock(prev);
4557 need_resched_nonpreemptible:
4558
4559         schedule_debug(prev);
4560
4561         if (sched_feat(HRTICK))
4562                 hrtick_clear(rq);
4563
4564         spin_lock_irq(&rq->lock);
4565         update_rq_clock(rq);
4566         clear_tsk_need_resched(prev);
4567
4568         if (prev->state && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE)) {
4569                 if (unlikely(signal_pending_state(prev->state, prev)))
4570                         prev->state = TASK_RUNNING;
4571                 else
4572                         deactivate_task(rq, prev, 1);
4573                 switch_count = &prev->nvcsw;
4574         }
4575
4576 #ifdef CONFIG_SMP
4577         if (prev->sched_class->pre_schedule)
4578                 prev->sched_class->pre_schedule(rq, prev);
4579 #endif
4580
4581         if (unlikely(!rq->nr_running))
4582                 idle_balance(cpu, rq);
4583
4584         prev->sched_class->put_prev_task(rq, prev);
4585         next = pick_next_task(rq, prev);
4586
4587         if (likely(prev != next)) {
4588                 sched_info_switch(prev, next);
4589
4590                 rq->nr_switches++;
4591                 rq->curr = next;
4592                 ++*switch_count;
4593
4594                 context_switch(rq, prev, next); /* unlocks the rq */
4595                 /*
4596                  * the context switch might have flipped the stack from under
4597                  * us, hence refresh the local variables.
4598                  */
4599                 cpu = smp_processor_id();
4600                 rq = cpu_rq(cpu);
4601         } else
4602                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
4603
4604         if (unlikely(reacquire_kernel_lock(current) < 0))
4605                 goto need_resched_nonpreemptible;
4606
4607         preempt_enable_no_resched();
4608         if (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)))
4609                 goto need_resched;
4610 }
4611 EXPORT_SYMBOL(schedule);
4612
4613 #ifdef CONFIG_PREEMPT
4614 /*
4615  * this is the entry point to schedule() from in-kernel preemption
4616  * off of preempt_enable. Kernel preemptions off return from interrupt
4617  * occur there and call schedule directly.
4618  */
4619 asmlinkage void __sched preempt_schedule(void)
4620 {
4621         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4622
4623         /*
4624          * If there is a non-zero preempt_count or interrupts are disabled,
4625          * we do not want to preempt the current task. Just return..
4626          */
4627         if (likely(ti->preempt_count || irqs_disabled()))
4628                 return;
4629
4630         do {
4631                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4632                 schedule();
4633                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4634
4635                 /*
4636                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4637                  * between schedule and now.
4638                  */
4639                 barrier();
4640         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4641 }
4642 EXPORT_SYMBOL(preempt_schedule);
4643
4644 /*
4645  * this is the entry point to schedule() from kernel preemption
4646  * off of irq context.
4647  * Note, that this is called and return with irqs disabled. This will
4648  * protect us against recursive calling from irq.
4649  */
4650 asmlinkage void __sched preempt_schedule_irq(void)
4651 {
4652         struct thread_info *ti = current_thread_info();
4653
4654         /* Catch callers which need to be fixed */
4655         BUG_ON(ti->preempt_count || !irqs_disabled());
4656
4657         do {
4658                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4659                 local_irq_enable();
4660                 schedule();
4661                 local_irq_disable();
4662                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
4663
4664                 /*
4665                  * Check again in case we missed a preemption opportunity
4666                  * between schedule and now.
4667                  */
4668                 barrier();
4669         } while (unlikely(test_thread_flag(TIF_NEED_RESCHED)));
4670 }
4671
4672 #endif /* CONFIG_PREEMPT */
4673
4674 int default_wake_function(wait_queue_t *curr, unsigned mode, int sync,
4675                           void *key)
4676 {
4677         return try_to_wake_up(curr->private, mode, sync);
4678 }
4679 EXPORT_SYMBOL(default_wake_function);
4680
4681 /*
4682  * The core wakeup function. Non-exclusive wakeups (nr_exclusive == 0) just
4683  * wake everything up. If it's an exclusive wakeup (nr_exclusive == small +ve
4684  * number) then we wake all the non-exclusive tasks and one exclusive task.
4685  *
4686  * There are circumstances in which we can try to wake a task which has already
4687  * started to run but is not in state TASK_RUNNING. try_to_wake_up() returns
4688  * zero in this (rare) case, and we handle it by continuing to scan the queue.
4689  */
4690 static void __wake_up_common(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4691                              int nr_exclusive, int sync, void *key)
4692 {
4693         wait_queue_t *curr, *next;
4694
4695         list_for_each_entry_safe(curr, next, &q->task_list, task_list) {
4696                 unsigned flags = curr->flags;
4697
4698                 if (curr->func(curr, mode, sync, key) &&
4699                                 (flags & WQ_FLAG_EXCLUSIVE) && !--nr_exclusive)
4700                         break;
4701         }
4702 }
4703
4704 /**
4705  * __wake_up - wake up threads blocked on a waitqueue.
4706  * @q: the waitqueue
4707  * @mode: which threads
4708  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4709  * @key: is directly passed to the wakeup function
4710  */
4711 void __wake_up(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode,
4712                         int nr_exclusive, void *key)
4713 {
4714         unsigned long flags;
4715
4716         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4717         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, 0, key);
4718         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4719 }
4720 EXPORT_SYMBOL(__wake_up);
4721
4722 /*
4723  * Same as __wake_up but called with the spinlock in wait_queue_head_t held.
4724  */
4725 void __wake_up_locked(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode)
4726 {
4727         __wake_up_common(q, mode, 1, 0, NULL);
4728 }
4729
4730 /**
4731  * __wake_up_sync - wake up threads blocked on a waitqueue.
4732  * @q: the waitqueue
4733  * @mode: which threads
4734  * @nr_exclusive: how many wake-one or wake-many threads to wake up
4735  *
4736  * The sync wakeup differs that the waker knows that it will schedule
4737  * away soon, so while the target thread will be woken up, it will not
4738  * be migrated to another CPU - ie. the two threads are 'synchronized'
4739  * with each other. This can prevent needless bouncing between CPUs.
4740  *
4741  * On UP it can prevent extra preemption.
4742  */
4743 void
4744 __wake_up_sync(wait_queue_head_t *q, unsigned int mode, int nr_exclusive)
4745 {
4746         unsigned long flags;
4747         int sync = 1;
4748
4749         if (unlikely(!q))
4750                 return;
4751
4752         if (unlikely(!nr_exclusive))
4753                 sync = 0;
4754
4755         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4756         __wake_up_common(q, mode, nr_exclusive, sync, NULL);
4757         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4758 }
4759 EXPORT_SYMBOL_GPL(__wake_up_sync);      /* For internal use only */
4760
4761 /**
4762  * complete: - signals a single thread waiting on this completion
4763  * @x:  holds the state of this particular completion
4764  *
4765  * This will wake up a single thread waiting on this completion. Threads will be
4766  * awakened in the same order in which they were queued.
4767  *
4768  * See also complete_all(), wait_for_completion() and related routines.
4769  */
4770 void complete(struct completion *x)
4771 {
4772         unsigned long flags;
4773
4774         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4775         x->done++;
4776         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 1, 0, NULL);
4777         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4778 }
4779 EXPORT_SYMBOL(complete);
4780
4781 /**
4782  * complete_all: - signals all threads waiting on this completion
4783  * @x:  holds the state of this particular completion
4784  *
4785  * This will wake up all threads waiting on this particular completion event.
4786  */
4787 void complete_all(struct completion *x)
4788 {
4789         unsigned long flags;
4790
4791         spin_lock_irqsave(&x->wait.lock, flags);
4792         x->done += UINT_MAX/2;
4793         __wake_up_common(&x->wait, TASK_NORMAL, 0, 0, NULL);
4794         spin_unlock_irqrestore(&x->wait.lock, flags);
4795 }
4796 EXPORT_SYMBOL(complete_all);
4797
4798 static inline long __sched
4799 do_wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4800 {
4801         if (!x->done) {
4802                 DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);
4803
4804                 wait.flags |= WQ_FLAG_EXCLUSIVE;
4805                 __add_wait_queue_tail(&x->wait, &wait);
4806                 do {
4807                         if (signal_pending_state(state, current)) {
4808                                 timeout = -ERESTARTSYS;
4809                                 break;
4810                         }
4811                         __set_current_state(state);
4812                         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4813                         timeout = schedule_timeout(timeout);
4814                         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4815                 } while (!x->done && timeout);
4816                 __remove_wait_queue(&x->wait, &wait);
4817                 if (!x->done)
4818                         return timeout;
4819         }
4820         x->done--;
4821         return timeout ?: 1;
4822 }
4823
4824 static long __sched
4825 wait_for_common(struct completion *x, long timeout, int state)
4826 {
4827         might_sleep();
4828
4829         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4830         timeout = do_wait_for_common(x, timeout, state);
4831         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4832         return timeout;
4833 }
4834
4835 /**
4836  * wait_for_completion: - waits for completion of a task
4837  * @x:  holds the state of this particular completion
4838  *
4839  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It is NOT
4840  * interruptible and there is no timeout.
4841  *
4842  * See also similar routines (i.e. wait_for_completion_timeout()) with timeout
4843  * and interrupt capability. Also see complete().
4844  */
4845 void __sched wait_for_completion(struct completion *x)
4846 {
4847         wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4848 }
4849 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion);
4850
4851 /**
4852  * wait_for_completion_timeout: - waits for completion of a task (w/timeout)
4853  * @x:  holds the state of this particular completion
4854  * @timeout:  timeout value in jiffies
4855  *
4856  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4857  * specified timeout to expire. The timeout is in jiffies. It is not
4858  * interruptible.
4859  */
4860 unsigned long __sched
4861 wait_for_completion_timeout(struct completion *x, unsigned long timeout)
4862 {
4863         return wait_for_common(x, timeout, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4864 }
4865 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_timeout);
4866
4867 /**
4868  * wait_for_completion_interruptible: - waits for completion of a task (w/intr)
4869  * @x:  holds the state of this particular completion
4870  *
4871  * This waits for completion of a specific task to be signaled. It is
4872  * interruptible.
4873  */
4874 int __sched wait_for_completion_interruptible(struct completion *x)
4875 {
4876         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_INTERRUPTIBLE);
4877         if (t == -ERESTARTSYS)
4878                 return t;
4879         return 0;
4880 }
4881 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible);
4882
4883 /**
4884  * wait_for_completion_interruptible_timeout: - waits for completion (w/(to,intr))
4885  * @x:  holds the state of this particular completion
4886  * @timeout:  timeout value in jiffies
4887  *
4888  * This waits for either a completion of a specific task to be signaled or for a
4889  * specified timeout to expire. It is interruptible. The timeout is in jiffies.
4890  */
4891 unsigned long __sched
4892 wait_for_completion_interruptible_timeout(struct completion *x,
4893                                           unsigned long timeout)
4894 {
4895         return wait_for_common(x, timeout, TASK_INTERRUPTIBLE);
4896 }
4897 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_interruptible_timeout);
4898
4899 /**
4900  * wait_for_completion_killable: - waits for completion of a task (killable)
4901  * @x:  holds the state of this particular completion
4902  *
4903  * This waits to be signaled for completion of a specific task. It can be
4904  * interrupted by a kill signal.
4905  */
4906 int __sched wait_for_completion_killable(struct completion *x)
4907 {
4908         long t = wait_for_common(x, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT, TASK_KILLABLE);
4909         if (t == -ERESTARTSYS)
4910                 return t;
4911         return 0;
4912 }
4913 EXPORT_SYMBOL(wait_for_completion_killable);
4914
4915 /**
4916  *      try_wait_for_completion - try to decrement a completion without blocking
4917  *      @x:     completion structure
4918  *
4919  *      Returns: 0 if a decrement cannot be done without blocking
4920  *               1 if a decrement succeeded.
4921  *
4922  *      If a completion is being used as a counting completion,
4923  *      attempt to decrement the counter without blocking. This
4924  *      enables us to avoid waiting if the resource the completion
4925  *      is protecting is not available.
4926  */
4927 bool try_wait_for_completion(struct completion *x)
4928 {
4929         int ret = 1;
4930
4931         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4932         if (!x->done)
4933                 ret = 0;
4934         else
4935                 x->done--;
4936         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4937         return ret;
4938 }
4939 EXPORT_SYMBOL(try_wait_for_completion);
4940
4941 /**
4942  *      completion_done - Test to see if a completion has any waiters
4943  *      @x:     completion structure
4944  *
4945  *      Returns: 0 if there are waiters (wait_for_completion() in progress)
4946  *               1 if there are no waiters.
4947  *
4948  */
4949 bool completion_done(struct completion *x)
4950 {
4951         int ret = 1;
4952
4953         spin_lock_irq(&x->wait.lock);
4954         if (!x->done)
4955                 ret = 0;
4956         spin_unlock_irq(&x->wait.lock);
4957         return ret;
4958 }
4959 EXPORT_SYMBOL(completion_done);
4960
4961 static long __sched
4962 sleep_on_common(wait_queue_head_t *q, int state, long timeout)
4963 {
4964         unsigned long flags;
4965         wait_queue_t wait;
4966
4967         init_waitqueue_entry(&wait, current);
4968
4969         __set_current_state(state);
4970
4971         spin_lock_irqsave(&q->lock, flags);
4972         __add_wait_queue(q, &wait);
4973         spin_unlock(&q->lock);
4974         timeout = schedule_timeout(timeout);
4975         spin_lock_irq(&q->lock);
4976         __remove_wait_queue(q, &wait);
4977         spin_unlock_irqrestore(&q->lock, flags);
4978
4979         return timeout;
4980 }
4981
4982 void __sched interruptible_sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4983 {
4984         sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4985 }
4986 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on);
4987
4988 long __sched
4989 interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
4990 {
4991         return sleep_on_common(q, TASK_INTERRUPTIBLE, timeout);
4992 }
4993 EXPORT_SYMBOL(interruptible_sleep_on_timeout);
4994
4995 void __sched sleep_on(wait_queue_head_t *q)
4996 {
4997         sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, MAX_SCHEDULE_TIMEOUT);
4998 }
4999 EXPORT_SYMBOL(sleep_on);
5000
5001 long __sched sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, long timeout)
5002 {
5003         return sleep_on_common(q, TASK_UNINTERRUPTIBLE, timeout);
5004 }
5005 EXPORT_SYMBOL(sleep_on_timeout);
5006
5007 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
5008
5009 /*
5010  * rt_mutex_setprio - set the current priority of a task
5011  * @p: task
5012  * @prio: prio value (kernel-internal form)
5013  *
5014  * This function changes the 'effective' priority of a task. It does
5015  * not touch ->normal_prio like __setscheduler().
5016  *
5017  * Used by the rt_mutex code to implement priority inheritance logic.
5018  */
5019 void rt_mutex_setprio(struct task_struct *p, int prio)
5020 {
5021         unsigned long flags;
5022         int oldprio, on_rq, running;
5023         struct rq *rq;
5024         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5025
5026         BUG_ON(prio < 0 || prio > MAX_PRIO);
5027
5028         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5029         update_rq_clock(rq);
5030
5031         oldprio = p->prio;
5032         on_rq = p->se.on_rq;
5033         running = task_current(rq, p);
5034         if (on_rq)
5035                 dequeue_task(rq, p, 0);
5036         if (running)
5037                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5038
5039         if (rt_prio(prio))
5040                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5041         else
5042                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5043
5044         p->prio = prio;
5045
5046         if (running)
5047                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5048         if (on_rq) {
5049                 enqueue_task(rq, p, 0);
5050
5051                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5052         }
5053         task_rq_unlock(rq, &flags);
5054 }
5055
5056 #endif
5057
5058 void set_user_nice(struct task_struct *p, long nice)
5059 {
5060         int old_prio, delta, on_rq;
5061         unsigned long flags;
5062         struct rq *rq;
5063
5064         if (TASK_NICE(p) == nice || nice < -20 || nice > 19)
5065                 return;
5066         /*
5067          * We have to be careful, if called from sys_setpriority(),
5068          * the task might be in the middle of scheduling on another CPU.
5069          */
5070         rq = task_rq_lock(p, &flags);
5071         update_rq_clock(rq);
5072         /*
5073          * The RT priorities are set via sched_setscheduler(), but we still
5074          * allow the 'normal' nice value to be set - but as expected
5075          * it wont have any effect on scheduling until the task is
5076          * SCHED_FIFO/SCHED_RR:
5077          */
5078         if (task_has_rt_policy(p)) {
5079                 p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5080                 goto out_unlock;
5081         }
5082         on_rq = p->se.on_rq;
5083         if (on_rq)
5084                 dequeue_task(rq, p, 0);
5085
5086         p->static_prio = NICE_TO_PRIO(nice);
5087         set_load_weight(p);
5088         old_prio = p->prio;
5089         p->prio = effective_prio(p);
5090         delta = p->prio - old_prio;
5091
5092         if (on_rq) {
5093                 enqueue_task(rq, p, 0);
5094                 /*
5095                  * If the task increased its priority or is running and
5096                  * lowered its priority, then reschedule its CPU:
5097                  */
5098                 if (delta < 0 || (delta > 0 && task_running(rq, p)))
5099                         resched_task(rq->curr);
5100         }
5101 out_unlock:
5102         task_rq_unlock(rq, &flags);
5103 }
5104 EXPORT_SYMBOL(set_user_nice);
5105
5106 /*
5107  * can_nice - check if a task can reduce its nice value
5108  * @p: task
5109  * @nice: nice value
5110  */
5111 int can_nice(const struct task_struct *p, const int nice)
5112 {
5113         /* convert nice value [19,-20] to rlimit style value [1,40] */
5114         int nice_rlim = 20 - nice;
5115
5116         return (nice_rlim <= p->signal->rlim[RLIMIT_NICE].rlim_cur ||
5117                 capable(CAP_SYS_NICE));
5118 }
5119
5120 #ifdef __ARCH_WANT_SYS_NICE
5121
5122 /*
5123  * sys_nice - change the priority of the current process.
5124  * @increment: priority increment
5125  *
5126  * sys_setpriority is a more generic, but much slower function that
5127  * does similar things.
5128  */
5129 SYSCALL_DEFINE1(nice, int, increment)
5130 {
5131         long nice, retval;
5132
5133         /*
5134          * Setpriority might change our priority at the same moment.
5135          * We don't have to worry. Conceptually one call occurs first
5136          * and we have a single winner.
5137          */
5138         if (increment < -40)
5139                 increment = -40;
5140         if (increment > 40)
5141                 increment = 40;
5142
5143         nice = PRIO_TO_NICE(current->static_prio) + increment;
5144         if (nice < -20)
5145                 nice = -20;
5146         if (nice > 19)
5147                 nice = 19;
5148
5149         if (increment < 0 && !can_nice(current, nice))
5150                 return -EPERM;
5151
5152         retval = security_task_setnice(current, nice);
5153         if (retval)
5154                 return retval;
5155
5156         set_user_nice(current, nice);
5157         return 0;
5158 }
5159
5160 #endif
5161
5162 /**
5163  * task_prio - return the priority value of a given task.
5164  * @p: the task in question.
5165  *
5166  * This is the priority value as seen by users in /proc.
5167  * RT tasks are offset by -200. Normal tasks are centered
5168  * around 0, value goes from -16 to +15.
5169  */
5170 int task_prio(const struct task_struct *p)
5171 {
5172         return p->prio - MAX_RT_PRIO;
5173 }
5174
5175 /**
5176  * task_nice - return the nice value of a given task.
5177  * @p: the task in question.
5178  */
5179 int task_nice(const struct task_struct *p)
5180 {
5181         return TASK_NICE(p);
5182 }
5183 EXPORT_SYMBOL(task_nice);
5184
5185 /**
5186  * idle_cpu - is a given cpu idle currently?
5187  * @cpu: the processor in question.
5188  */
5189 int idle_cpu(int cpu)
5190 {
5191         return cpu_curr(cpu) == cpu_rq(cpu)->idle;
5192 }
5193
5194 /**
5195  * idle_task - return the idle task for a given cpu.
5196  * @cpu: the processor in question.
5197  */
5198 struct task_struct *idle_task(int cpu)
5199 {
5200         return cpu_rq(cpu)->idle;
5201 }
5202
5203 /**
5204  * find_process_by_pid - find a process with a matching PID value.
5205  * @pid: the pid in question.
5206  */
5207 static struct task_struct *find_process_by_pid(pid_t pid)
5208 {
5209         return pid ? find_task_by_vpid(pid) : current;
5210 }
5211
5212 /* Actually do priority change: must hold rq lock. */
5213 static void
5214 __setscheduler(struct rq *rq, struct task_struct *p, int policy, int prio)
5215 {
5216         BUG_ON(p->se.on_rq);
5217
5218         p->policy = policy;
5219         switch (p->policy) {
5220         case SCHED_NORMAL:
5221         case SCHED_BATCH:
5222         case SCHED_IDLE:
5223                 p->sched_class = &fair_sched_class;
5224                 break;
5225         case SCHED_FIFO:
5226         case SCHED_RR:
5227                 p->sched_class = &rt_sched_class;
5228                 break;
5229         }
5230
5231         p->rt_priority = prio;
5232         p->normal_prio = normal_prio(p);
5233         /* we are holding p->pi_lock already */
5234         p->prio = rt_mutex_getprio(p);
5235         set_load_weight(p);
5236 }
5237
5238 /*
5239  * check the target process has a UID that matches the current process's
5240  */
5241 static bool check_same_owner(struct task_struct *p)
5242 {
5243         const struct cred *cred = current_cred(), *pcred;
5244         bool match;
5245
5246         rcu_read_lock();
5247         pcred = __task_cred(p);
5248         match = (cred->euid == pcred->euid ||
5249                  cred->euid == pcred->uid);
5250         rcu_read_unlock();
5251         return match;
5252 }
5253
5254 static int __sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5255                                 struct sched_param *param, bool user)
5256 {
5257         int retval, oldprio, oldpolicy = -1, on_rq, running;
5258         unsigned long flags;
5259         const struct sched_class *prev_class = p->sched_class;
5260         struct rq *rq;
5261
5262         /* may grab non-irq protected spin_locks */
5263         BUG_ON(in_interrupt());
5264 recheck:
5265         /* double check policy once rq lock held */
5266         if (policy < 0)
5267                 policy = oldpolicy = p->policy;
5268         else if (policy != SCHED_FIFO && policy != SCHED_RR &&
5269                         policy != SCHED_NORMAL && policy != SCHED_BATCH &&
5270                         policy != SCHED_IDLE)
5271                 return -EINVAL;
5272         /*
5273          * Valid priorities for SCHED_FIFO and SCHED_RR are
5274          * 1..MAX_USER_RT_PRIO-1, valid priority for SCHED_NORMAL,
5275          * SCHED_BATCH and SCHED_IDLE is 0.
5276          */
5277         if (param->sched_priority < 0 ||
5278             (p->mm && param->sched_priority > MAX_USER_RT_PRIO-1) ||
5279             (!p->mm && param->sched_priority > MAX_RT_PRIO-1))
5280                 return -EINVAL;
5281         if (rt_policy(policy) != (param->sched_priority != 0))
5282                 return -EINVAL;
5283
5284         /*
5285          * Allow unprivileged RT tasks to decrease priority:
5286          */
5287         if (user && !capable(CAP_SYS_NICE)) {
5288                 if (rt_policy(policy)) {
5289                         unsigned long rlim_rtprio;
5290
5291                         if (!lock_task_sighand(p, &flags))
5292                                 return -ESRCH;
5293                         rlim_rtprio = p->signal->rlim[RLIMIT_RTPRIO].rlim_cur;
5294                         unlock_task_sighand(p, &flags);
5295
5296                         /* can't set/change the rt policy */
5297                         if (policy != p->policy && !rlim_rtprio)
5298                                 return -EPERM;
5299
5300                         /* can't increase priority */
5301                         if (param->sched_priority > p->rt_priority &&
5302                             param->sched_priority > rlim_rtprio)
5303                                 return -EPERM;
5304                 }
5305                 /*
5306                  * Like positive nice levels, dont allow tasks to
5307                  * move out of SCHED_IDLE either:
5308                  */
5309                 if (p->policy == SCHED_IDLE && policy != SCHED_IDLE)
5310                         return -EPERM;
5311
5312                 /* can't change other user's priorities */
5313                 if (!check_same_owner(p))
5314                         return -EPERM;
5315         }
5316
5317         if (user) {
5318 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
5319                 /*
5320                  * Do not allow realtime tasks into groups that have no runtime
5321                  * assigned.
5322                  */
5323                 if (rt_bandwidth_enabled() && rt_policy(policy) &&
5324                                 task_group(p)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
5325                         return -EPERM;
5326 #endif
5327
5328                 retval = security_task_setscheduler(p, policy, param);
5329                 if (retval)
5330                         return retval;
5331         }
5332
5333         /*
5334          * make sure no PI-waiters arrive (or leave) while we are
5335          * changing the priority of the task:
5336          */
5337         spin_lock_irqsave(&p->pi_lock, flags);
5338         /*
5339          * To be able to change p->policy safely, the apropriate
5340          * runqueue lock must be held.
5341          */
5342         rq = __task_rq_lock(p);
5343         /* recheck policy now with rq lock held */
5344         if (unlikely(oldpolicy != -1 && oldpolicy != p->policy)) {
5345                 policy = oldpolicy = -1;
5346                 __task_rq_unlock(rq);
5347                 spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5348                 goto recheck;
5349         }
5350         update_rq_clock(rq);
5351         on_rq = p->se.on_rq;
5352         running = task_current(rq, p);
5353         if (on_rq)
5354                 deactivate_task(rq, p, 0);
5355         if (running)
5356                 p->sched_class->put_prev_task(rq, p);
5357
5358         oldprio = p->prio;
5359         __setscheduler(rq, p, policy, param->sched_priority);
5360
5361         if (running)
5362                 p->sched_class->set_curr_task(rq);
5363         if (on_rq) {
5364                 activate_task(rq, p, 0);
5365
5366                 check_class_changed(rq, p, prev_class, oldprio, running);
5367         }
5368         __task_rq_unlock(rq);
5369         spin_unlock_irqrestore(&p->pi_lock, flags);
5370
5371         rt_mutex_adjust_pi(p);
5372
5373         return 0;
5374 }
5375
5376 /**
5377  * sched_setscheduler - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread.
5378  * @p: the task in question.
5379  * @policy: new policy.
5380  * @param: structure containing the new RT priority.
5381  *
5382  * NOTE that the task may be already dead.
5383  */
5384 int sched_setscheduler(struct task_struct *p, int policy,
5385                        struct sched_param *param)
5386 {
5387         return __sched_setscheduler(p, policy, param, true);
5388 }
5389 EXPORT_SYMBOL_GPL(sched_setscheduler);
5390
5391 /**
5392  * sched_setscheduler_nocheck - change the scheduling policy and/or RT priority of a thread from kernelspace.
5393  * @p: the task in question.
5394  * @policy: new policy.
5395  * @param: structure containing the new RT priority.
5396  *
5397  * Just like sched_setscheduler, only don't bother checking if the
5398  * current context has permission.  For example, this is needed in
5399  * stop_machine(): we create temporary high priority worker threads,
5400  * but our caller might not have that capability.
5401  */
5402 int sched_setscheduler_nocheck(struct task_struct *p, int policy,
5403                                struct sched_param *param)
5404 {
5405         return __sched_setscheduler(p, policy, param, false);
5406 }
5407
5408 static int
5409 do_sched_setscheduler(pid_t pid, int policy, struct sched_param __user *param)
5410 {
5411         struct sched_param lparam;
5412         struct task_struct *p;
5413         int retval;
5414
5415         if (!param || pid < 0)
5416                 return -EINVAL;
5417         if (copy_from_user(&lparam, param, sizeof(struct sched_param)))
5418                 return -EFAULT;
5419
5420         rcu_read_lock();
5421         retval = -ESRCH;
5422         p = find_process_by_pid(pid);
5423         if (p != NULL)
5424                 retval = sched_setscheduler(p, policy, &lparam);
5425         rcu_read_unlock();
5426
5427         return retval;
5428 }
5429
5430 /**
5431  * sys_sched_setscheduler - set/change the scheduler policy and RT priority
5432  * @pid: the pid in question.
5433  * @policy: new policy.
5434  * @param: structure containing the new RT priority.
5435  */
5436 SYSCALL_DEFINE3(sched_setscheduler, pid_t, pid, int, policy,
5437                 struct sched_param __user *, param)
5438 {
5439         /* negative values for policy are not valid */
5440         if (policy < 0)
5441                 return -EINVAL;
5442
5443         return do_sched_setscheduler(pid, policy, param);
5444 }
5445
5446 /**
5447  * sys_sched_setparam - set/change the RT priority of a thread
5448  * @pid: the pid in question.
5449  * @param: structure containing the new RT priority.
5450  */
5451 SYSCALL_DEFINE2(sched_setparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5452 {
5453         return do_sched_setscheduler(pid, -1, param);
5454 }
5455
5456 /**
5457  * sys_sched_getscheduler - get the policy (scheduling class) of a thread
5458  * @pid: the pid in question.
5459  */
5460 SYSCALL_DEFINE1(sched_getscheduler, pid_t, pid)
5461 {
5462         struct task_struct *p;
5463         int retval;
5464
5465         if (pid < 0)
5466                 return -EINVAL;
5467
5468         retval = -ESRCH;
5469         read_lock(&tasklist_lock);
5470         p = find_process_by_pid(pid);
5471         if (p) {
5472                 retval = security_task_getscheduler(p);
5473                 if (!retval)
5474                         retval = p->policy;
5475         }
5476         read_unlock(&tasklist_lock);
5477         return retval;
5478 }
5479
5480 /**
5481  * sys_sched_getscheduler - get the RT priority of a thread
5482  * @pid: the pid in question.
5483  * @param: structure containing the RT priority.
5484  */
5485 SYSCALL_DEFINE2(sched_getparam, pid_t, pid, struct sched_param __user *, param)
5486 {
5487         struct sched_param lp;
5488         struct task_struct *p;
5489         int retval;
5490
5491         if (!param || pid < 0)
5492                 return -EINVAL;
5493
5494         read_lock(&tasklist_lock);
5495         p = find_process_by_pid(pid);
5496         retval = -ESRCH;
5497         if (!p)
5498                 goto out_unlock;
5499
5500         retval = security_task_getscheduler(p);
5501         if (retval)
5502                 goto out_unlock;
5503
5504         lp.sched_priority = p->rt_priority;
5505         read_unlock(&tasklist_lock);
5506
5507         /*
5508          * This one might sleep, we cannot do it with a spinlock held ...
5509          */
5510         retval = copy_to_user(param, &lp, sizeof(*param)) ? -EFAULT : 0;
5511
5512         return retval;
5513
5514 out_unlock:
5515         read_unlock(&tasklist_lock);
5516         return retval;
5517 }
5518
5519 long sched_setaffinity(pid_t pid, const struct cpumask *in_mask)
5520 {
5521         cpumask_var_t cpus_allowed, new_mask;
5522         struct task_struct *p;
5523         int retval;
5524
5525         get_online_cpus();
5526         read_lock(&tasklist_lock);
5527
5528         p = find_process_by_pid(pid);
5529         if (!p) {
5530                 read_unlock(&tasklist_lock);
5531                 put_online_cpus();
5532                 return -ESRCH;
5533         }
5534
5535         /*
5536          * It is not safe to call set_cpus_allowed with the
5537          * tasklist_lock held. We will bump the task_struct's
5538          * usage count and then drop tasklist_lock.
5539          */
5540         get_task_struct(p);
5541         read_unlock(&tasklist_lock);
5542
5543         if (!alloc_cpumask_var(&cpus_allowed, GFP_KERNEL)) {
5544                 retval = -ENOMEM;
5545                 goto out_put_task;
5546         }
5547         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL)) {
5548                 retval = -ENOMEM;
5549                 goto out_free_cpus_allowed;
5550         }
5551         retval = -EPERM;
5552         if (!check_same_owner(p) && !capable(CAP_SYS_NICE))
5553                 goto out_unlock;
5554
5555         retval = security_task_setscheduler(p, 0, NULL);
5556         if (retval)
5557                 goto out_unlock;
5558
5559         cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5560         cpumask_and(new_mask, in_mask, cpus_allowed);
5561  again:
5562         retval = set_cpus_allowed_ptr(p, new_mask);
5563
5564         if (!retval) {
5565                 cpuset_cpus_allowed(p, cpus_allowed);
5566                 if (!cpumask_subset(new_mask, cpus_allowed)) {
5567                         /*
5568                          * We must have raced with a concurrent cpuset
5569                          * update. Just reset the cpus_allowed to the
5570                          * cpuset's cpus_allowed
5571                          */
5572                         cpumask_copy(new_mask, cpus_allowed);
5573                         goto again;
5574                 }
5575         }
5576 out_unlock:
5577         free_cpumask_var(new_mask);
5578 out_free_cpus_allowed:
5579         free_cpumask_var(cpus_allowed);
5580 out_put_task:
5581         put_task_struct(p);
5582         put_online_cpus();
5583         return retval;
5584 }
5585
5586 static int get_user_cpu_mask(unsigned long __user *user_mask_ptr, unsigned len,
5587                              struct cpumask *new_mask)
5588 {
5589         if (len < cpumask_size())
5590                 cpumask_clear(new_mask);
5591         else if (len > cpumask_size())
5592                 len = cpumask_size();
5593
5594         return copy_from_user(new_mask, user_mask_ptr, len) ? -EFAULT : 0;
5595 }
5596
5597 /**
5598  * sys_sched_setaffinity - set the cpu affinity of a process
5599  * @pid: pid of the process
5600  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5601  * @user_mask_ptr: user-space pointer to the new cpu mask
5602  */
5603 SYSCALL_DEFINE3(sched_setaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5604                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5605 {
5606         cpumask_var_t new_mask;
5607         int retval;
5608
5609         if (!alloc_cpumask_var(&new_mask, GFP_KERNEL))
5610                 return -ENOMEM;
5611
5612         retval = get_user_cpu_mask(user_mask_ptr, len, new_mask);
5613         if (retval == 0)
5614                 retval = sched_setaffinity(pid, new_mask);
5615         free_cpumask_var(new_mask);
5616         return retval;
5617 }
5618
5619 long sched_getaffinity(pid_t pid, struct cpumask *mask)
5620 {
5621         struct task_struct *p;
5622         int retval;
5623
5624         get_online_cpus();
5625         read_lock(&tasklist_lock);
5626
5627         retval = -ESRCH;
5628         p = find_process_by_pid(pid);
5629         if (!p)
5630                 goto out_unlock;
5631
5632         retval = security_task_getscheduler(p);
5633         if (retval)
5634                 goto out_unlock;
5635
5636         cpumask_and(mask, &p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
5637
5638 out_unlock:
5639         read_unlock(&tasklist_lock);
5640         put_online_cpus();
5641
5642         return retval;
5643 }
5644
5645 /**
5646  * sys_sched_getaffinity - get the cpu affinity of a process
5647  * @pid: pid of the process
5648  * @len: length in bytes of the bitmask pointed to by user_mask_ptr
5649  * @user_mask_ptr: user-space pointer to hold the current cpu mask
5650  */
5651 SYSCALL_DEFINE3(sched_getaffinity, pid_t, pid, unsigned int, len,
5652                 unsigned long __user *, user_mask_ptr)
5653 {
5654         int ret;
5655         cpumask_var_t mask;
5656
5657         if (len < cpumask_size())
5658                 return -EINVAL;
5659
5660         if (!alloc_cpumask_var(&mask, GFP_KERNEL))
5661                 return -ENOMEM;
5662
5663         ret = sched_getaffinity(pid, mask);
5664         if (ret == 0) {
5665                 if (copy_to_user(user_mask_ptr, mask, cpumask_size()))
5666                         ret = -EFAULT;
5667                 else
5668                         ret = cpumask_size();
5669         }
5670         free_cpumask_var(mask);
5671
5672         return ret;
5673 }
5674
5675 /**
5676  * sys_sched_yield - yield the current processor to other threads.
5677  *
5678  * This function yields the current CPU to other tasks. If there are no
5679  * other threads running on this CPU then this function will return.
5680  */
5681 SYSCALL_DEFINE0(sched_yield)
5682 {
5683         struct rq *rq = this_rq_lock();
5684
5685         schedstat_inc(rq, yld_count);
5686         current->sched_class->yield_task(rq);
5687
5688         /*
5689          * Since we are going to call schedule() anyway, there's
5690          * no need to preempt or enable interrupts:
5691          */
5692         __release(rq->lock);
5693         spin_release(&rq->lock.dep_map, 1, _THIS_IP_);
5694         _raw_spin_unlock(&rq->lock);
5695         preempt_enable_no_resched();
5696
5697         schedule();
5698
5699         return 0;
5700 }
5701
5702 static void __cond_resched(void)
5703 {
5704 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
5705         __might_sleep(__FILE__, __LINE__);
5706 #endif
5707         /*
5708          * The BKS might be reacquired before we have dropped
5709          * PREEMPT_ACTIVE, which could trigger a second
5710          * cond_resched() call.
5711          */
5712         do {
5713                 add_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5714                 schedule();
5715                 sub_preempt_count(PREEMPT_ACTIVE);
5716         } while (need_resched());
5717 }
5718
5719 int __sched _cond_resched(void)
5720 {
5721         if (need_resched() && !(preempt_count() & PREEMPT_ACTIVE) &&
5722                                         system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5723                 __cond_resched();
5724                 return 1;
5725         }
5726         return 0;
5727 }
5728 EXPORT_SYMBOL(_cond_resched);
5729
5730 /*
5731  * cond_resched_lock() - if a reschedule is pending, drop the given lock,
5732  * call schedule, and on return reacquire the lock.
5733  *
5734  * This works OK both with and without CONFIG_PREEMPT. We do strange low-level
5735  * operations here to prevent schedule() from being called twice (once via
5736  * spin_unlock(), once by hand).
5737  */
5738 int cond_resched_lock(spinlock_t *lock)
5739 {
5740         int resched = need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING;
5741         int ret = 0;
5742
5743         if (spin_needbreak(lock) || resched) {
5744                 spin_unlock(lock);
5745                 if (resched && need_resched())
5746                         __cond_resched();
5747                 else
5748                         cpu_relax();
5749                 ret = 1;
5750                 spin_lock(lock);
5751         }
5752         return ret;
5753 }
5754 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_lock);
5755
5756 int __sched cond_resched_softirq(void)
5757 {
5758         BUG_ON(!in_softirq());
5759
5760         if (need_resched() && system_state == SYSTEM_RUNNING) {
5761                 local_bh_enable();
5762                 __cond_resched();
5763                 local_bh_disable();
5764                 return 1;
5765         }
5766         return 0;
5767 }
5768 EXPORT_SYMBOL(cond_resched_softirq);
5769
5770 /**
5771  * yield - yield the current processor to other threads.
5772  *
5773  * This is a shortcut for kernel-space yielding - it marks the
5774  * thread runnable and calls sys_sched_yield().
5775  */
5776 void __sched yield(void)
5777 {
5778         set_current_state(TASK_RUNNING);
5779         sys_sched_yield();
5780 }
5781 EXPORT_SYMBOL(yield);
5782
5783 /*
5784  * This task is about to go to sleep on IO. Increment rq->nr_iowait so
5785  * that process accounting knows that this is a task in IO wait state.
5786  *
5787  * But don't do that if it is a deliberate, throttling IO wait (this task
5788  * has set its backing_dev_info: the queue against which it should throttle)
5789  */
5790 void __sched io_schedule(void)
5791 {
5792         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5793
5794         delayacct_blkio_start();
5795         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5796         schedule();
5797         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5798         delayacct_blkio_end();
5799 }
5800 EXPORT_SYMBOL(io_schedule);
5801
5802 long __sched io_schedule_timeout(long timeout)
5803 {
5804         struct rq *rq = &__raw_get_cpu_var(runqueues);
5805         long ret;
5806
5807         delayacct_blkio_start();
5808         atomic_inc(&rq->nr_iowait);
5809         ret = schedule_timeout(timeout);
5810         atomic_dec(&rq->nr_iowait);
5811         delayacct_blkio_end();
5812         return ret;
5813 }
5814
5815 /**
5816  * sys_sched_get_priority_max - return maximum RT priority.
5817  * @policy: scheduling class.
5818  *
5819  * this syscall returns the maximum rt_priority that can be used
5820  * by a given scheduling class.
5821  */
5822 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_max, int, policy)
5823 {
5824         int ret = -EINVAL;
5825
5826         switch (policy) {
5827         case SCHED_FIFO:
5828         case SCHED_RR:
5829                 ret = MAX_USER_RT_PRIO-1;
5830                 break;
5831         case SCHED_NORMAL:
5832         case SCHED_BATCH:
5833         case SCHED_IDLE:
5834                 ret = 0;
5835                 break;
5836         }
5837         return ret;
5838 }
5839
5840 /**
5841  * sys_sched_get_priority_min - return minimum RT priority.
5842  * @policy: scheduling class.
5843  *
5844  * this syscall returns the minimum rt_priority that can be used
5845  * by a given scheduling class.
5846  */
5847 SYSCALL_DEFINE1(sched_get_priority_min, int, policy)
5848 {
5849         int ret = -EINVAL;
5850
5851         switch (policy) {
5852         case SCHED_FIFO:
5853         case SCHED_RR:
5854                 ret = 1;
5855                 break;
5856         case SCHED_NORMAL:
5857         case SCHED_BATCH:
5858         case SCHED_IDLE:
5859                 ret = 0;
5860         }
5861         return ret;
5862 }
5863
5864 /**
5865  * sys_sched_rr_get_interval - return the default timeslice of a process.
5866  * @pid: pid of the process.
5867  * @interval: userspace pointer to the timeslice value.
5868  *
5869  * this syscall writes the default timeslice value of a given process
5870  * into the user-space timespec buffer. A value of '0' means infinity.
5871  */
5872 SYSCALL_DEFINE2(sched_rr_get_interval, pid_t, pid,
5873                 struct timespec __user *, interval)
5874 {
5875         struct task_struct *p;
5876         unsigned int time_slice;
5877         int retval;
5878         struct timespec t;
5879
5880         if (pid < 0)
5881                 return -EINVAL;
5882
5883         retval = -ESRCH;
5884         read_lock(&tasklist_lock);
5885         p = find_process_by_pid(pid);
5886         if (!p)
5887                 goto out_unlock;
5888
5889         retval = security_task_getscheduler(p);
5890         if (retval)
5891                 goto out_unlock;
5892
5893         /*
5894          * Time slice is 0 for SCHED_FIFO tasks and for SCHED_OTHER
5895          * tasks that are on an otherwise idle runqueue:
5896          */
5897         time_slice = 0;
5898         if (p->policy == SCHED_RR) {
5899                 time_slice = DEF_TIMESLICE;
5900         } else if (p->policy != SCHED_FIFO) {
5901                 struct sched_entity *se = &p->se;
5902                 unsigned long flags;
5903                 struct rq *rq;
5904
5905                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
5906                 if (rq->cfs.load.weight)
5907                         time_slice = NS_TO_JIFFIES(sched_slice(&rq->cfs, se));
5908                 task_rq_unlock(rq, &flags);
5909         }
5910         read_unlock(&tasklist_lock);
5911         jiffies_to_timespec(time_slice, &t);
5912         retval = copy_to_user(interval, &t, sizeof(t)) ? -EFAULT : 0;
5913         return retval;
5914
5915 out_unlock:
5916         read_unlock(&tasklist_lock);
5917         return retval;
5918 }
5919
5920 static const char stat_nam[] = TASK_STATE_TO_CHAR_STR;
5921
5922 void sched_show_task(struct task_struct *p)
5923 {
5924         unsigned long free = 0;
5925         unsigned state;
5926
5927         state = p->state ? __ffs(p->state) + 1 : 0;
5928         printk(KERN_INFO "%-13.13s %c", p->comm,
5929                 state < sizeof(stat_nam) - 1 ? stat_nam[state] : '?');
5930 #if BITS_PER_LONG == 32
5931         if (state == TASK_RUNNING)
5932                 printk(KERN_CONT " running  ");
5933         else
5934                 printk(KERN_CONT " %08lx ", thread_saved_pc(p));
5935 #else
5936         if (state == TASK_RUNNING)
5937                 printk(KERN_CONT "  running task    ");
5938         else
5939                 printk(KERN_CONT " %016lx ", thread_saved_pc(p));
5940 #endif
5941 #ifdef CONFIG_DEBUG_STACK_USAGE
5942         {
5943                 unsigned long *n = end_of_stack(p);
5944                 while (!*n)
5945                         n++;
5946                 free = (unsigned long)n - (unsigned long)end_of_stack(p);
5947         }
5948 #endif
5949         printk(KERN_CONT "%5lu %5d %6d\n", free,
5950                 task_pid_nr(p), task_pid_nr(p->real_parent));
5951
5952         show_stack(p, NULL);
5953 }
5954
5955 void show_state_filter(unsigned long state_filter)
5956 {
5957         struct task_struct *g, *p;
5958
5959 #if BITS_PER_LONG == 32
5960         printk(KERN_INFO
5961                 "  task                PC stack   pid father\n");
5962 #else
5963         printk(KERN_INFO
5964                 "  task                        PC stack   pid father\n");
5965 #endif
5966         read_lock(&tasklist_lock);
5967         do_each_thread(g, p) {
5968                 /*
5969                  * reset the NMI-timeout, listing all files on a slow
5970                  * console might take alot of time:
5971                  */
5972                 touch_nmi_watchdog();
5973                 if (!state_filter || (p->state & state_filter))
5974                         sched_show_task(p);
5975         } while_each_thread(g, p);
5976
5977         touch_all_softlockup_watchdogs();
5978
5979 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
5980         sysrq_sched_debug_show();
5981 #endif
5982         read_unlock(&tasklist_lock);
5983         /*
5984          * Only show locks if all tasks are dumped:
5985          */
5986         if (state_filter == -1)
5987                 debug_show_all_locks();
5988 }
5989
5990 void __cpuinit init_idle_bootup_task(struct task_struct *idle)
5991 {
5992         idle->sched_class = &idle_sched_class;
5993 }
5994
5995 /**
5996  * init_idle - set up an idle thread for a given CPU
5997  * @idle: task in question
5998  * @cpu: cpu the idle task belongs to
5999  *
6000  * NOTE: this function does not set the idle thread's NEED_RESCHED
6001  * flag, to make booting more robust.
6002  */
6003 void __cpuinit init_idle(struct task_struct *idle, int cpu)
6004 {
6005         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
6006         unsigned long flags;
6007
6008         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6009
6010         __sched_fork(idle);
6011         idle->se.exec_start = sched_clock();
6012
6013         idle->prio = idle->normal_prio = MAX_PRIO;
6014         cpumask_copy(&idle->cpus_allowed, cpumask_of(cpu));
6015         __set_task_cpu(idle, cpu);
6016
6017         rq->curr = rq->idle = idle;
6018 #if defined(CONFIG_SMP) && defined(__ARCH_WANT_UNLOCKED_CTXSW)
6019         idle->oncpu = 1;
6020 #endif
6021         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6022
6023         /* Set the preempt count _outside_ the spinlocks! */
6024 #if defined(CONFIG_PREEMPT)
6025         task_thread_info(idle)->preempt_count = (idle->lock_depth >= 0);
6026 #else
6027         task_thread_info(idle)->preempt_count = 0;
6028 #endif
6029         /*
6030          * The idle tasks have their own, simple scheduling class:
6031          */
6032         idle->sched_class = &idle_sched_class;
6033         ftrace_graph_init_task(idle);
6034 }
6035
6036 /*
6037  * In a system that switches off the HZ timer nohz_cpu_mask
6038  * indicates which cpus entered this state. This is used
6039  * in the rcu update to wait only for active cpus. For system
6040  * which do not switch off the HZ timer nohz_cpu_mask should
6041  * always be CPU_BITS_NONE.
6042  */
6043 cpumask_var_t nohz_cpu_mask;
6044
6045 /*
6046  * Increase the granularity value when there are more CPUs,
6047  * because with more CPUs the 'effective latency' as visible
6048  * to users decreases. But the relationship is not linear,
6049  * so pick a second-best guess by going with the log2 of the
6050  * number of CPUs.
6051  *
6052  * This idea comes from the SD scheduler of Con Kolivas:
6053  */
6054 static inline void sched_init_granularity(void)
6055 {
6056         unsigned int factor = 1 + ilog2(num_online_cpus());
6057         const unsigned long limit = 200000000;
6058
6059         sysctl_sched_min_granularity *= factor;
6060         if (sysctl_sched_min_granularity > limit)
6061                 sysctl_sched_min_granularity = limit;
6062
6063         sysctl_sched_latency *= factor;
6064         if (sysctl_sched_latency > limit)
6065                 sysctl_sched_latency = limit;
6066
6067         sysctl_sched_wakeup_granularity *= factor;
6068
6069         sysctl_sched_shares_ratelimit *= factor;
6070 }
6071
6072 #ifdef CONFIG_SMP
6073 /*
6074  * This is how migration works:
6075  *
6076  * 1) we queue a struct migration_req structure in the source CPU's
6077  *    runqueue and wake up that CPU's migration thread.
6078  * 2) we down() the locked semaphore => thread blocks.
6079  * 3) migration thread wakes up (implicitly it forces the migrated
6080  *    thread off the CPU)
6081  * 4) it gets the migration request and checks whether the migrated
6082  *    task is still in the wrong runqueue.
6083  * 5) if it's in the wrong runqueue then the migration thread removes
6084  *    it and puts it into the right queue.
6085  * 6) migration thread up()s the semaphore.
6086  * 7) we wake up and the migration is done.
6087  */
6088
6089 /*
6090  * Change a given task's CPU affinity. Migrate the thread to a
6091  * proper CPU and schedule it away if the CPU it's executing on
6092  * is removed from the allowed bitmask.
6093  *
6094  * NOTE: the caller must have a valid reference to the task, the
6095  * task must not exit() & deallocate itself prematurely. The
6096  * call is not atomic; no spinlocks may be held.
6097  */
6098 int set_cpus_allowed_ptr(struct task_struct *p, const struct cpumask *new_mask)
6099 {
6100         struct migration_req req;
6101         unsigned long flags;
6102         struct rq *rq;
6103         int ret = 0;
6104
6105         rq = task_rq_lock(p, &flags);
6106         if (!cpumask_intersects(new_mask, cpu_online_mask)) {
6107                 ret = -EINVAL;
6108                 goto out;
6109         }
6110
6111         if (unlikely((p->flags & PF_THREAD_BOUND) && p != current &&
6112                      !cpumask_equal(&p->cpus_allowed, new_mask))) {
6113                 ret = -EINVAL;
6114                 goto out;
6115         }
6116
6117         if (p->sched_class->set_cpus_allowed)
6118                 p->sched_class->set_cpus_allowed(p, new_mask);
6119         else {
6120                 cpumask_copy(&p->cpus_allowed, new_mask);
6121                 p->rt.nr_cpus_allowed = cpumask_weight(new_mask);
6122         }
6123
6124         /* Can the task run on the task's current CPU? If so, we're done */
6125         if (cpumask_test_cpu(task_cpu(p), new_mask))
6126                 goto out;
6127
6128         if (migrate_task(p, cpumask_any_and(cpu_online_mask, new_mask), &req)) {
6129                 /* Need help from migration thread: drop lock and wait. */
6130                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6131                 wake_up_process(rq->migration_thread);
6132                 wait_for_completion(&req.done);
6133                 tlb_migrate_finish(p->mm);
6134                 return 0;
6135         }
6136 out:
6137         task_rq_unlock(rq, &flags);
6138
6139         return ret;
6140 }
6141 EXPORT_SYMBOL_GPL(set_cpus_allowed_ptr);
6142
6143 /*
6144  * Move (not current) task off this cpu, onto dest cpu. We're doing
6145  * this because either it can't run here any more (set_cpus_allowed()
6146  * away from this CPU, or CPU going down), or because we're
6147  * attempting to rebalance this task on exec (sched_exec).
6148  *
6149  * So we race with normal scheduler movements, but that's OK, as long
6150  * as the task is no longer on this CPU.
6151  *
6152  * Returns non-zero if task was successfully migrated.
6153  */
6154 static int __migrate_task(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6155 {
6156         struct rq *rq_dest, *rq_src;
6157         int ret = 0, on_rq;
6158
6159         if (unlikely(!cpu_active(dest_cpu)))
6160                 return ret;
6161
6162         rq_src = cpu_rq(src_cpu);
6163         rq_dest = cpu_rq(dest_cpu);
6164
6165         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6166         /* Already moved. */
6167         if (task_cpu(p) != src_cpu)
6168                 goto done;
6169         /* Affinity changed (again). */
6170         if (!cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6171                 goto fail;
6172
6173         on_rq = p->se.on_rq;
6174         if (on_rq)
6175                 deactivate_task(rq_src, p, 0);
6176
6177         set_task_cpu(p, dest_cpu);
6178         if (on_rq) {
6179                 activate_task(rq_dest, p, 0);
6180                 check_preempt_curr(rq_dest, p, 0);
6181         }
6182 done:
6183         ret = 1;
6184 fail:
6185         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6186         return ret;
6187 }
6188
6189 /*
6190  * migration_thread - this is a highprio system thread that performs
6191  * thread migration by bumping thread off CPU then 'pushing' onto
6192  * another runqueue.
6193  */
6194 static int migration_thread(void *data)
6195 {
6196         int cpu = (long)data;
6197         struct rq *rq;
6198
6199         rq = cpu_rq(cpu);
6200         BUG_ON(rq->migration_thread != current);
6201
6202         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6203         while (!kthread_should_stop()) {
6204                 struct migration_req *req;
6205                 struct list_head *head;
6206
6207                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6208
6209                 if (cpu_is_offline(cpu)) {
6210                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6211                         goto wait_to_die;
6212                 }
6213
6214                 if (rq->active_balance) {
6215                         active_load_balance(rq, cpu);
6216                         rq->active_balance = 0;
6217                 }
6218
6219                 head = &rq->migration_queue;
6220
6221                 if (list_empty(head)) {
6222                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6223                         schedule();
6224                         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6225                         continue;
6226                 }
6227                 req = list_entry(head->next, struct migration_req, list);
6228                 list_del_init(head->next);
6229
6230                 spin_unlock(&rq->lock);
6231                 __migrate_task(req->task, cpu, req->dest_cpu);
6232                 local_irq_enable();
6233
6234                 complete(&req->done);
6235         }
6236         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6237         return 0;
6238
6239 wait_to_die:
6240         /* Wait for kthread_stop */
6241         set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6242         while (!kthread_should_stop()) {
6243                 schedule();
6244                 set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
6245         }
6246         __set_current_state(TASK_RUNNING);
6247         return 0;
6248 }
6249
6250 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6251
6252 static int __migrate_task_irq(struct task_struct *p, int src_cpu, int dest_cpu)
6253 {
6254         int ret;
6255
6256         local_irq_disable();
6257         ret = __migrate_task(p, src_cpu, dest_cpu);
6258         local_irq_enable();
6259         return ret;
6260 }
6261
6262 /*
6263  * Figure out where task on dead CPU should go, use force if necessary.
6264  */
6265 static void move_task_off_dead_cpu(int dead_cpu, struct task_struct *p)
6266 {
6267         int dest_cpu;
6268         const struct cpumask *nodemask = cpumask_of_node(cpu_to_node(dead_cpu));
6269
6270 again:
6271         /* Look for allowed, online CPU in same node. */
6272         for_each_cpu_and(dest_cpu, nodemask, cpu_online_mask)
6273                 if (cpumask_test_cpu(dest_cpu, &p->cpus_allowed))
6274                         goto move;
6275
6276         /* Any allowed, online CPU? */
6277         dest_cpu = cpumask_any_and(&p->cpus_allowed, cpu_online_mask);
6278         if (dest_cpu < nr_cpu_ids)
6279                 goto move;
6280
6281         /* No more Mr. Nice Guy. */
6282         if (dest_cpu >= nr_cpu_ids) {
6283                 cpuset_cpus_allowed_locked(p, &p->cpus_allowed);
6284                 dest_cpu = cpumask_any_and(cpu_online_mask, &p->cpus_allowed);
6285
6286                 /*
6287                  * Don't tell them about moving exiting tasks or
6288                  * kernel threads (both mm NULL), since they never
6289                  * leave kernel.
6290                  */
6291                 if (p->mm && printk_ratelimit()) {
6292                         printk(KERN_INFO "process %d (%s) no "
6293                                "longer affine to cpu%d\n",
6294                                task_pid_nr(p), p->comm, dead_cpu);
6295                 }
6296         }
6297
6298 move:
6299         /* It can have affinity changed while we were choosing. */
6300         if (unlikely(!__migrate_task_irq(p, dead_cpu, dest_cpu)))
6301                 goto again;
6302 }
6303
6304 /*
6305  * While a dead CPU has no uninterruptible tasks queued at this point,
6306  * it might still have a nonzero ->nr_uninterruptible counter, because
6307  * for performance reasons the counter is not stricly tracking tasks to
6308  * their home CPUs. So we just add the counter to another CPU's counter,
6309  * to keep the global sum constant after CPU-down:
6310  */
6311 static void migrate_nr_uninterruptible(struct rq *rq_src)
6312 {
6313         struct rq *rq_dest = cpu_rq(cpumask_any(cpu_online_mask));
6314         unsigned long flags;
6315
6316         local_irq_save(flags);
6317         double_rq_lock(rq_src, rq_dest);
6318         rq_dest->nr_uninterruptible += rq_src->nr_uninterruptible;
6319         rq_src->nr_uninterruptible = 0;
6320         double_rq_unlock(rq_src, rq_dest);
6321         local_irq_restore(flags);
6322 }
6323
6324 /* Run through task list and migrate tasks from the dead cpu. */
6325 static void migrate_live_tasks(int src_cpu)
6326 {
6327         struct task_struct *p, *t;
6328
6329         read_lock(&tasklist_lock);
6330
6331         do_each_thread(t, p) {
6332                 if (p == current)
6333                         continue;
6334
6335                 if (task_cpu(p) == src_cpu)
6336                         move_task_off_dead_cpu(src_cpu, p);
6337         } while_each_thread(t, p);
6338
6339         read_unlock(&tasklist_lock);
6340 }
6341
6342 /*
6343  * Schedules idle task to be the next runnable task on current CPU.
6344  * It does so by boosting its priority to highest possible.
6345  * Used by CPU offline code.
6346  */
6347 void sched_idle_next(void)
6348 {
6349         int this_cpu = smp_processor_id();
6350         struct rq *rq = cpu_rq(this_cpu);
6351         struct task_struct *p = rq->idle;
6352         unsigned long flags;
6353
6354         /* cpu has to be offline */
6355         BUG_ON(cpu_online(this_cpu));
6356
6357         /*
6358          * Strictly not necessary since rest of the CPUs are stopped by now
6359          * and interrupts disabled on the current cpu.
6360          */
6361         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6362
6363         __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6364
6365         update_rq_clock(rq);
6366         activate_task(rq, p, 0);
6367
6368         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6369 }
6370
6371 /*
6372  * Ensures that the idle task is using init_mm right before its cpu goes
6373  * offline.
6374  */
6375 void idle_task_exit(void)
6376 {
6377         struct mm_struct *mm = current->active_mm;
6378
6379         BUG_ON(cpu_online(smp_processor_id()));
6380
6381         if (mm != &init_mm)
6382                 switch_mm(mm, &init_mm, current);
6383         mmdrop(mm);
6384 }
6385
6386 /* called under rq->lock with disabled interrupts */
6387 static void migrate_dead(unsigned int dead_cpu, struct task_struct *p)
6388 {
6389         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6390
6391         /* Must be exiting, otherwise would be on tasklist. */
6392         BUG_ON(!p->exit_state);
6393
6394         /* Cannot have done final schedule yet: would have vanished. */
6395         BUG_ON(p->state == TASK_DEAD);
6396
6397         get_task_struct(p);
6398
6399         /*
6400          * Drop lock around migration; if someone else moves it,
6401          * that's OK. No task can be added to this CPU, so iteration is
6402          * fine.
6403          */
6404         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6405         move_task_off_dead_cpu(dead_cpu, p);
6406         spin_lock_irq(&rq->lock);
6407
6408         put_task_struct(p);
6409 }
6410
6411 /* release_task() removes task from tasklist, so we won't find dead tasks. */
6412 static void migrate_dead_tasks(unsigned int dead_cpu)
6413 {
6414         struct rq *rq = cpu_rq(dead_cpu);
6415         struct task_struct *next;
6416
6417         for ( ; ; ) {
6418                 if (!rq->nr_running)
6419                         break;
6420                 update_rq_clock(rq);
6421                 next = pick_next_task(rq, rq->curr);
6422                 if (!next)
6423                         break;
6424                 next->sched_class->put_prev_task(rq, next);
6425                 migrate_dead(dead_cpu, next);
6426
6427         }
6428 }
6429 #endif /* CONFIG_HOTPLUG_CPU */
6430
6431 #if defined(CONFIG_SCHED_DEBUG) && defined(CONFIG_SYSCTL)
6432
6433 static struct ctl_table sd_ctl_dir[] = {
6434         {
6435                 .procname       = "sched_domain",
6436                 .mode           = 0555,
6437         },
6438         {0, },
6439 };
6440
6441 static struct ctl_table sd_ctl_root[] = {
6442         {
6443                 .ctl_name       = CTL_KERN,
6444                 .procname       = "kernel",
6445                 .mode           = 0555,
6446                 .child          = sd_ctl_dir,
6447         },
6448         {0, },
6449 };
6450
6451 static struct ctl_table *sd_alloc_ctl_entry(int n)
6452 {
6453         struct ctl_table *entry =
6454                 kcalloc(n, sizeof(struct ctl_table), GFP_KERNEL);
6455
6456         return entry;
6457 }
6458
6459 static void sd_free_ctl_entry(struct ctl_table **tablep)
6460 {
6461         struct ctl_table *entry;
6462
6463         /*
6464          * In the intermediate directories, both the child directory and
6465          * procname are dynamically allocated and could fail but the mode
6466          * will always be set. In the lowest directory the names are
6467          * static strings and all have proc handlers.
6468          */
6469         for (entry = *tablep; entry->mode; entry++) {
6470                 if (entry->child)
6471                         sd_free_ctl_entry(&entry->child);
6472                 if (entry->proc_handler == NULL)
6473                         kfree(entry->procname);
6474         }
6475
6476         kfree(*tablep);
6477         *tablep = NULL;
6478 }
6479
6480 static void
6481 set_table_entry(struct ctl_table *entry,
6482                 const char *procname, void *data, int maxlen,
6483                 mode_t mode, proc_handler *proc_handler)
6484 {
6485         entry->procname = procname;
6486         entry->data = data;
6487         entry->maxlen = maxlen;
6488         entry->mode = mode;
6489         entry->proc_handler = proc_handler;
6490 }
6491
6492 static struct ctl_table *
6493 sd_alloc_ctl_domain_table(struct sched_domain *sd)
6494 {
6495         struct ctl_table *table = sd_alloc_ctl_entry(13);
6496
6497         if (table == NULL)
6498                 return NULL;
6499
6500         set_table_entry(&table[0], "min_interval", &sd->min_interval,
6501                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6502         set_table_entry(&table[1], "max_interval", &sd->max_interval,
6503                 sizeof(long), 0644, proc_doulongvec_minmax);
6504         set_table_entry(&table[2], "busy_idx", &sd->busy_idx,
6505                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6506         set_table_entry(&table[3], "idle_idx", &sd->idle_idx,
6507                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6508         set_table_entry(&table[4], "newidle_idx", &sd->newidle_idx,
6509                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6510         set_table_entry(&table[5], "wake_idx", &sd->wake_idx,
6511                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6512         set_table_entry(&table[6], "forkexec_idx", &sd->forkexec_idx,
6513                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6514         set_table_entry(&table[7], "busy_factor", &sd->busy_factor,
6515                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6516         set_table_entry(&table[8], "imbalance_pct", &sd->imbalance_pct,
6517                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6518         set_table_entry(&table[9], "cache_nice_tries",
6519                 &sd->cache_nice_tries,
6520                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6521         set_table_entry(&table[10], "flags", &sd->flags,
6522                 sizeof(int), 0644, proc_dointvec_minmax);
6523         set_table_entry(&table[11], "name", sd->name,
6524                 CORENAME_MAX_SIZE, 0444, proc_dostring);
6525         /* &table[12] is terminator */
6526
6527         return table;
6528 }
6529
6530 static ctl_table *sd_alloc_ctl_cpu_table(int cpu)
6531 {
6532         struct ctl_table *entry, *table;
6533         struct sched_domain *sd;
6534         int domain_num = 0, i;
6535         char buf[32];
6536
6537         for_each_domain(cpu, sd)
6538                 domain_num++;
6539         entry = table = sd_alloc_ctl_entry(domain_num + 1);
6540         if (table == NULL)
6541                 return NULL;
6542
6543         i = 0;
6544         for_each_domain(cpu, sd) {
6545                 snprintf(buf, 32, "domain%d", i);
6546                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6547                 entry->mode = 0555;
6548                 entry->child = sd_alloc_ctl_domain_table(sd);
6549                 entry++;
6550                 i++;
6551         }
6552         return table;
6553 }
6554
6555 static struct ctl_table_header *sd_sysctl_header;
6556 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6557 {
6558         int i, cpu_num = num_online_cpus();
6559         struct ctl_table *entry = sd_alloc_ctl_entry(cpu_num + 1);
6560         char buf[32];
6561
6562         WARN_ON(sd_ctl_dir[0].child);
6563         sd_ctl_dir[0].child = entry;
6564
6565         if (entry == NULL)
6566                 return;
6567
6568         for_each_online_cpu(i) {
6569                 snprintf(buf, 32, "cpu%d", i);
6570                 entry->procname = kstrdup(buf, GFP_KERNEL);
6571                 entry->mode = 0555;
6572                 entry->child = sd_alloc_ctl_cpu_table(i);
6573                 entry++;
6574         }
6575
6576         WARN_ON(sd_sysctl_header);
6577         sd_sysctl_header = register_sysctl_table(sd_ctl_root);
6578 }
6579
6580 /* may be called multiple times per register */
6581 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6582 {
6583         if (sd_sysctl_header)
6584                 unregister_sysctl_table(sd_sysctl_header);
6585         sd_sysctl_header = NULL;
6586         if (sd_ctl_dir[0].child)
6587                 sd_free_ctl_entry(&sd_ctl_dir[0].child);
6588 }
6589 #else
6590 static void register_sched_domain_sysctl(void)
6591 {
6592 }
6593 static void unregister_sched_domain_sysctl(void)
6594 {
6595 }
6596 #endif
6597
6598 static void set_rq_online(struct rq *rq)
6599 {
6600         if (!rq->online) {
6601                 const struct sched_class *class;
6602
6603                 cpumask_set_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6604                 rq->online = 1;
6605
6606                 for_each_class(class) {
6607                         if (class->rq_online)
6608                                 class->rq_online(rq);
6609                 }
6610         }
6611 }
6612
6613 static void set_rq_offline(struct rq *rq)
6614 {
6615         if (rq->online) {
6616                 const struct sched_class *class;
6617
6618                 for_each_class(class) {
6619                         if (class->rq_offline)
6620                                 class->rq_offline(rq);
6621                 }
6622
6623                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, rq->rd->online);
6624                 rq->online = 0;
6625         }
6626 }
6627
6628 /*
6629  * migration_call - callback that gets triggered when a CPU is added.
6630  * Here we can start up the necessary migration thread for the new CPU.
6631  */
6632 static int __cpuinit
6633 migration_call(struct notifier_block *nfb, unsigned long action, void *hcpu)
6634 {
6635         struct task_struct *p;
6636         int cpu = (long)hcpu;
6637         unsigned long flags;
6638         struct rq *rq;
6639
6640         switch (action) {
6641
6642         case CPU_UP_PREPARE:
6643         case CPU_UP_PREPARE_FROZEN:
6644                 p = kthread_create(migration_thread, hcpu, "migration/%d", cpu);
6645                 if (IS_ERR(p))
6646                         return NOTIFY_BAD;
6647                 kthread_bind(p, cpu);
6648                 /* Must be high prio: stop_machine expects to yield to it. */
6649                 rq = task_rq_lock(p, &flags);
6650                 __setscheduler(rq, p, SCHED_FIFO, MAX_RT_PRIO-1);
6651                 task_rq_unlock(rq, &flags);
6652                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = p;
6653                 break;
6654
6655         case CPU_ONLINE:
6656         case CPU_ONLINE_FROZEN:
6657                 /* Strictly unnecessary, as first user will wake it. */
6658                 wake_up_process(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6659
6660                 /* Update our root-domain */
6661                 rq = cpu_rq(cpu);
6662                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6663                 if (rq->rd) {
6664                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6665
6666                         set_rq_online(rq);
6667                 }
6668                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6669                 break;
6670
6671 #ifdef CONFIG_HOTPLUG_CPU
6672         case CPU_UP_CANCELED:
6673         case CPU_UP_CANCELED_FROZEN:
6674                 if (!cpu_rq(cpu)->migration_thread)
6675                         break;
6676                 /* Unbind it from offline cpu so it can run. Fall thru. */
6677                 kthread_bind(cpu_rq(cpu)->migration_thread,
6678                              cpumask_any(cpu_online_mask));
6679                 kthread_stop(cpu_rq(cpu)->migration_thread);
6680                 cpu_rq(cpu)->migration_thread = NULL;
6681                 break;
6682
6683         case CPU_DEAD:
6684         case CPU_DEAD_FROZEN:
6685                 cpuset_lock(); /* around calls to cpuset_cpus_allowed_lock() */
6686                 migrate_live_tasks(cpu);
6687                 rq = cpu_rq(cpu);
6688                 kthread_stop(rq->migration_thread);
6689                 rq->migration_thread = NULL;
6690                 /* Idle task back to normal (off runqueue, low prio) */
6691                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6692                 update_rq_clock(rq);
6693                 deactivate_task(rq, rq->idle, 0);
6694                 rq->idle->static_prio = MAX_PRIO;
6695                 __setscheduler(rq, rq->idle, SCHED_NORMAL, 0);
6696                 rq->idle->sched_class = &idle_sched_class;
6697                 migrate_dead_tasks(cpu);
6698                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6699                 cpuset_unlock();
6700                 migrate_nr_uninterruptible(rq);
6701                 BUG_ON(rq->nr_running != 0);
6702
6703                 /*
6704                  * No need to migrate the tasks: it was best-effort if
6705                  * they didn't take sched_hotcpu_mutex. Just wake up
6706                  * the requestors.
6707                  */
6708                 spin_lock_irq(&rq->lock);
6709                 while (!list_empty(&rq->migration_queue)) {
6710                         struct migration_req *req;
6711
6712                         req = list_entry(rq->migration_queue.next,
6713                                          struct migration_req, list);
6714                         list_del_init(&req->list);
6715                         spin_unlock_irq(&rq->lock);
6716                         complete(&req->done);
6717                         spin_lock_irq(&rq->lock);
6718                 }
6719                 spin_unlock_irq(&rq->lock);
6720                 break;
6721
6722         case CPU_DYING:
6723         case CPU_DYING_FROZEN:
6724                 /* Update our root-domain */
6725                 rq = cpu_rq(cpu);
6726                 spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6727                 if (rq->rd) {
6728                         BUG_ON(!cpumask_test_cpu(cpu, rq->rd->span));
6729                         set_rq_offline(rq);
6730                 }
6731                 spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6732                 break;
6733 #endif
6734         }
6735         return NOTIFY_OK;
6736 }
6737
6738 /* Register at highest priority so that task migration (migrate_all_tasks)
6739  * happens before everything else.
6740  */
6741 static struct notifier_block __cpuinitdata migration_notifier = {
6742         .notifier_call = migration_call,
6743         .priority = 10
6744 };
6745
6746 static int __init migration_init(void)
6747 {
6748         void *cpu = (void *)(long)smp_processor_id();
6749         int err;
6750
6751         /* Start one for the boot CPU: */
6752         err = migration_call(&migration_notifier, CPU_UP_PREPARE, cpu);
6753         BUG_ON(err == NOTIFY_BAD);
6754         migration_call(&migration_notifier, CPU_ONLINE, cpu);
6755         register_cpu_notifier(&migration_notifier);
6756
6757         return err;
6758 }
6759 early_initcall(migration_init);
6760 #endif
6761
6762 #ifdef CONFIG_SMP
6763
6764 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
6765
6766 static int sched_domain_debug_one(struct sched_domain *sd, int cpu, int level,
6767                                   struct cpumask *groupmask)
6768 {
6769         struct sched_group *group = sd->groups;
6770         char str[256];
6771
6772         cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_domain_span(sd));
6773         cpumask_clear(groupmask);
6774
6775         printk(KERN_DEBUG "%*s domain %d: ", level, "", level);
6776
6777         if (!(sd->flags & SD_LOAD_BALANCE)) {
6778                 printk("does not load-balance\n");
6779                 if (sd->parent)
6780                         printk(KERN_ERR "ERROR: !SD_LOAD_BALANCE domain"
6781                                         " has parent");
6782                 return -1;
6783         }
6784
6785         printk(KERN_CONT "span %s level %s\n", str, sd->name);
6786
6787         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_domain_span(sd))) {
6788                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->span does not contain "
6789                                 "CPU%d\n", cpu);
6790         }
6791         if (!cpumask_test_cpu(cpu, sched_group_cpus(group))) {
6792                 printk(KERN_ERR "ERROR: domain->groups does not contain"
6793                                 " CPU%d\n", cpu);
6794         }
6795
6796         printk(KERN_DEBUG "%*s groups:", level + 1, "");
6797         do {
6798                 if (!group) {
6799                         printk("\n");
6800                         printk(KERN_ERR "ERROR: group is NULL\n");
6801                         break;
6802                 }
6803
6804                 if (!group->__cpu_power) {
6805                         printk(KERN_CONT "\n");
6806                         printk(KERN_ERR "ERROR: domain->cpu_power not "
6807                                         "set\n");
6808                         break;
6809                 }
6810
6811                 if (!cpumask_weight(sched_group_cpus(group))) {
6812                         printk(KERN_CONT "\n");
6813                         printk(KERN_ERR "ERROR: empty group\n");
6814                         break;
6815                 }
6816
6817                 if (cpumask_intersects(groupmask, sched_group_cpus(group))) {
6818                         printk(KERN_CONT "\n");
6819                         printk(KERN_ERR "ERROR: repeated CPUs\n");
6820                         break;
6821                 }
6822
6823                 cpumask_or(groupmask, groupmask, sched_group_cpus(group));
6824
6825                 cpulist_scnprintf(str, sizeof(str), sched_group_cpus(group));
6826                 printk(KERN_CONT " %s", str);
6827
6828                 group = group->next;
6829         } while (group != sd->groups);
6830         printk(KERN_CONT "\n");
6831
6832         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), groupmask))
6833                 printk(KERN_ERR "ERROR: groups don't span domain->span\n");
6834
6835         if (sd->parent &&
6836             !cpumask_subset(groupmask, sched_domain_span(sd->parent)))
6837                 printk(KERN_ERR "ERROR: parent span is not a superset "
6838                         "of domain->span\n");
6839         return 0;
6840 }
6841
6842 static void sched_domain_debug(struct sched_domain *sd, int cpu)
6843 {
6844         cpumask_var_t groupmask;
6845         int level = 0;
6846
6847         if (!sd) {
6848                 printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching NULL sched-domain.\n", cpu);
6849                 return;
6850         }
6851
6852         printk(KERN_DEBUG "CPU%d attaching sched-domain:\n", cpu);
6853
6854         if (!alloc_cpumask_var(&groupmask, GFP_KERNEL)) {
6855                 printk(KERN_DEBUG "Cannot load-balance (out of memory)\n");
6856                 return;
6857         }
6858
6859         for (;;) {
6860                 if (sched_domain_debug_one(sd, cpu, level, groupmask))
6861                         break;
6862                 level++;
6863                 sd = sd->parent;
6864                 if (!sd)
6865                         break;
6866         }
6867         free_cpumask_var(groupmask);
6868 }
6869 #else /* !CONFIG_SCHED_DEBUG */
6870 # define sched_domain_debug(sd, cpu) do { } while (0)
6871 #endif /* CONFIG_SCHED_DEBUG */
6872
6873 static int sd_degenerate(struct sched_domain *sd)
6874 {
6875         if (cpumask_weight(sched_domain_span(sd)) == 1)
6876                 return 1;
6877
6878         /* Following flags need at least 2 groups */
6879         if (sd->flags & (SD_LOAD_BALANCE |
6880                          SD_BALANCE_NEWIDLE |
6881                          SD_BALANCE_FORK |
6882                          SD_BALANCE_EXEC |
6883                          SD_SHARE_CPUPOWER |
6884                          SD_SHARE_PKG_RESOURCES)) {
6885                 if (sd->groups != sd->groups->next)
6886                         return 0;
6887         }
6888
6889         /* Following flags don't use groups */
6890         if (sd->flags & (SD_WAKE_IDLE |
6891                          SD_WAKE_AFFINE |
6892                          SD_WAKE_BALANCE))
6893                 return 0;
6894
6895         return 1;
6896 }
6897
6898 static int
6899 sd_parent_degenerate(struct sched_domain *sd, struct sched_domain *parent)
6900 {
6901         unsigned long cflags = sd->flags, pflags = parent->flags;
6902
6903         if (sd_degenerate(parent))
6904                 return 1;
6905
6906         if (!cpumask_equal(sched_domain_span(sd), sched_domain_span(parent)))
6907                 return 0;
6908
6909         /* Does parent contain flags not in child? */
6910         /* WAKE_BALANCE is a subset of WAKE_AFFINE */
6911         if (cflags & SD_WAKE_AFFINE)
6912                 pflags &= ~SD_WAKE_BALANCE;
6913         /* Flags needing groups don't count if only 1 group in parent */
6914         if (parent->groups == parent->groups->next) {
6915                 pflags &= ~(SD_LOAD_BALANCE |
6916                                 SD_BALANCE_NEWIDLE |
6917                                 SD_BALANCE_FORK |
6918                                 SD_BALANCE_EXEC |
6919                                 SD_SHARE_CPUPOWER |
6920                                 SD_SHARE_PKG_RESOURCES);
6921                 if (nr_node_ids == 1)
6922                         pflags &= ~SD_SERIALIZE;
6923         }
6924         if (~cflags & pflags)
6925                 return 0;
6926
6927         return 1;
6928 }
6929
6930 static void free_rootdomain(struct root_domain *rd)
6931 {
6932         cpupri_cleanup(&rd->cpupri);
6933
6934         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6935         free_cpumask_var(rd->online);
6936         free_cpumask_var(rd->span);
6937         kfree(rd);
6938 }
6939
6940 static void rq_attach_root(struct rq *rq, struct root_domain *rd)
6941 {
6942         unsigned long flags;
6943
6944         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
6945
6946         if (rq->rd) {
6947                 struct root_domain *old_rd = rq->rd;
6948
6949                 if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, old_rd->online))
6950                         set_rq_offline(rq);
6951
6952                 cpumask_clear_cpu(rq->cpu, old_rd->span);
6953
6954                 if (atomic_dec_and_test(&old_rd->refcount))
6955                         free_rootdomain(old_rd);
6956         }
6957
6958         atomic_inc(&rd->refcount);
6959         rq->rd = rd;
6960
6961         cpumask_set_cpu(rq->cpu, rd->span);
6962         if (cpumask_test_cpu(rq->cpu, cpu_online_mask))
6963                 set_rq_online(rq);
6964
6965         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
6966 }
6967
6968 static int __init_refok init_rootdomain(struct root_domain *rd, bool bootmem)
6969 {
6970         memset(rd, 0, sizeof(*rd));
6971
6972         if (bootmem) {
6973                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.span);
6974                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.online);
6975                 alloc_bootmem_cpumask_var(&def_root_domain.rto_mask);
6976                 cpupri_init(&rd->cpupri, true);
6977                 return 0;
6978         }
6979
6980         if (!alloc_cpumask_var(&rd->span, GFP_KERNEL))
6981                 goto out;
6982         if (!alloc_cpumask_var(&rd->online, GFP_KERNEL))
6983                 goto free_span;
6984         if (!alloc_cpumask_var(&rd->rto_mask, GFP_KERNEL))
6985                 goto free_online;
6986
6987         if (cpupri_init(&rd->cpupri, false) != 0)
6988                 goto free_rto_mask;
6989         return 0;
6990
6991 free_rto_mask:
6992         free_cpumask_var(rd->rto_mask);
6993 free_online:
6994         free_cpumask_var(rd->online);
6995 free_span:
6996         free_cpumask_var(rd->span);
6997 out:
6998         return -ENOMEM;
6999 }
7000
7001 static void init_defrootdomain(void)
7002 {
7003         init_rootdomain(&def_root_domain, true);
7004
7005         atomic_set(&def_root_domain.refcount, 1);
7006 }
7007
7008 static struct root_domain *alloc_rootdomain(void)
7009 {
7010         struct root_domain *rd;
7011
7012         rd = kmalloc(sizeof(*rd), GFP_KERNEL);
7013         if (!rd)
7014                 return NULL;
7015
7016         if (init_rootdomain(rd, false) != 0) {
7017                 kfree(rd);
7018                 return NULL;
7019         }
7020
7021         return rd;
7022 }
7023
7024 /*
7025  * Attach the domain 'sd' to 'cpu' as its base domain. Callers must
7026  * hold the hotplug lock.
7027  */
7028 static void
7029 cpu_attach_domain(struct sched_domain *sd, struct root_domain *rd, int cpu)
7030 {
7031         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
7032         struct sched_domain *tmp;
7033
7034         /* Remove the sched domains which do not contribute to scheduling. */
7035         for (tmp = sd; tmp; ) {
7036                 struct sched_domain *parent = tmp->parent;
7037                 if (!parent)
7038                         break;
7039
7040                 if (sd_parent_degenerate(tmp, parent)) {
7041                         tmp->parent = parent->parent;
7042                         if (parent->parent)
7043                                 parent->parent->child = tmp;
7044                 } else
7045                         tmp = tmp->parent;
7046         }
7047
7048         if (sd && sd_degenerate(sd)) {
7049                 sd = sd->parent;
7050                 if (sd)
7051                         sd->child = NULL;
7052         }
7053
7054         sched_domain_debug(sd, cpu);
7055
7056         rq_attach_root(rq, rd);
7057         rcu_assign_pointer(rq->sd, sd);
7058 }
7059
7060 /* cpus with isolated domains */
7061 static cpumask_var_t cpu_isolated_map;
7062
7063 /* Setup the mask of cpus configured for isolated domains */
7064 static int __init isolated_cpu_setup(char *str)
7065 {
7066         cpulist_parse(str, cpu_isolated_map);
7067         return 1;
7068 }
7069
7070 __setup("isolcpus=", isolated_cpu_setup);
7071
7072 /*
7073  * init_sched_build_groups takes the cpumask we wish to span, and a pointer
7074  * to a function which identifies what group(along with sched group) a CPU
7075  * belongs to. The return value of group_fn must be a >= 0 and < nr_cpu_ids
7076  * (due to the fact that we keep track of groups covered with a struct cpumask).
7077  *
7078  * init_sched_build_groups will build a circular linked list of the groups
7079  * covered by the given span, and will set each group's ->cpumask correctly,
7080  * and ->cpu_power to 0.
7081  */
7082 static void
7083 init_sched_build_groups(const struct cpumask *span,
7084                         const struct cpumask *cpu_map,
7085                         int (*group_fn)(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7086                                         struct sched_group **sg,
7087                                         struct cpumask *tmpmask),
7088                         struct cpumask *covered, struct cpumask *tmpmask)
7089 {
7090         struct sched_group *first = NULL, *last = NULL;
7091         int i;
7092
7093         cpumask_clear(covered);
7094
7095         for_each_cpu(i, span) {
7096                 struct sched_group *sg;
7097                 int group = group_fn(i, cpu_map, &sg, tmpmask);
7098                 int j;
7099
7100                 if (cpumask_test_cpu(i, covered))
7101                         continue;
7102
7103                 cpumask_clear(sched_group_cpus(sg));
7104                 sg->__cpu_power = 0;
7105
7106                 for_each_cpu(j, span) {
7107                         if (group_fn(j, cpu_map, NULL, tmpmask) != group)
7108                                 continue;
7109
7110                         cpumask_set_cpu(j, covered);
7111                         cpumask_set_cpu(j, sched_group_cpus(sg));
7112                 }
7113                 if (!first)
7114                         first = sg;
7115                 if (last)
7116                         last->next = sg;
7117                 last = sg;
7118         }
7119         last->next = first;
7120 }
7121
7122 #define SD_NODES_PER_DOMAIN 16
7123
7124 #ifdef CONFIG_NUMA
7125
7126 /**
7127  * find_next_best_node - find the next node to include in a sched_domain
7128  * @node: node whose sched_domain we're building
7129  * @used_nodes: nodes already in the sched_domain
7130  *
7131  * Find the next node to include in a given scheduling domain. Simply
7132  * finds the closest node not already in the @used_nodes map.
7133  *
7134  * Should use nodemask_t.
7135  */
7136 static int find_next_best_node(int node, nodemask_t *used_nodes)
7137 {
7138         int i, n, val, min_val, best_node = 0;
7139
7140         min_val = INT_MAX;
7141
7142         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7143                 /* Start at @node */
7144                 n = (node + i) % nr_node_ids;
7145
7146                 if (!nr_cpus_node(n))
7147                         continue;
7148
7149                 /* Skip already used nodes */
7150                 if (node_isset(n, *used_nodes))
7151                         continue;
7152
7153                 /* Simple min distance search */
7154                 val = node_distance(node, n);
7155
7156                 if (val < min_val) {
7157                         min_val = val;
7158                         best_node = n;
7159                 }
7160         }
7161
7162         node_set(best_node, *used_nodes);
7163         return best_node;
7164 }
7165
7166 /**
7167  * sched_domain_node_span - get a cpumask for a node's sched_domain
7168  * @node: node whose cpumask we're constructing
7169  * @span: resulting cpumask
7170  *
7171  * Given a node, construct a good cpumask for its sched_domain to span. It
7172  * should be one that prevents unnecessary balancing, but also spreads tasks
7173  * out optimally.
7174  */
7175 static void sched_domain_node_span(int node, struct cpumask *span)
7176 {
7177         nodemask_t used_nodes;
7178         int i;
7179
7180         cpumask_clear(span);
7181         nodes_clear(used_nodes);
7182
7183         cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(node));
7184         node_set(node, used_nodes);
7185
7186         for (i = 1; i < SD_NODES_PER_DOMAIN; i++) {
7187                 int next_node = find_next_best_node(node, &used_nodes);
7188
7189                 cpumask_or(span, span, cpumask_of_node(next_node));
7190         }
7191 }
7192 #endif /* CONFIG_NUMA */
7193
7194 int sched_smt_power_savings = 0, sched_mc_power_savings = 0;
7195
7196 /*
7197  * The cpus mask in sched_group and sched_domain hangs off the end.
7198  * FIXME: use cpumask_var_t or dynamic percpu alloc to avoid wasting space
7199  * for nr_cpu_ids < CONFIG_NR_CPUS.
7200  */
7201 struct static_sched_group {
7202         struct sched_group sg;
7203         DECLARE_BITMAP(cpus, CONFIG_NR_CPUS);
7204 };
7205
7206 struct static_sched_domain {
7207         struct sched_domain sd;
7208         DECLARE_BITMAP(span, CONFIG_NR_CPUS);
7209 };
7210
7211 /*
7212  * SMT sched-domains:
7213  */
7214 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7215 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, cpu_domains);
7216 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_cpus);
7217
7218 static int
7219 cpu_to_cpu_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7220                  struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7221 {
7222         if (sg)
7223                 *sg = &per_cpu(sched_group_cpus, cpu).sg;
7224         return cpu;
7225 }
7226 #endif /* CONFIG_SCHED_SMT */
7227
7228 /*
7229  * multi-core sched-domains:
7230  */
7231 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7232 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, core_domains);
7233 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_core);
7234 #endif /* CONFIG_SCHED_MC */
7235
7236 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) && defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7237 static int
7238 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7239                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7240 {
7241         int group;
7242
7243         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7244         group = cpumask_first(mask);
7245         if (sg)
7246                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, group).sg;
7247         return group;
7248 }
7249 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7250 static int
7251 cpu_to_core_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7252                   struct sched_group **sg, struct cpumask *unused)
7253 {
7254         if (sg)
7255                 *sg = &per_cpu(sched_group_core, cpu).sg;
7256         return cpu;
7257 }
7258 #endif
7259
7260 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, phys_domains);
7261 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_phys);
7262
7263 static int
7264 cpu_to_phys_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7265                   struct sched_group **sg, struct cpumask *mask)
7266 {
7267         int group;
7268 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7269         cpumask_and(mask, cpu_coregroup_mask(cpu), cpu_map);
7270         group = cpumask_first(mask);
7271 #elif defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7272         cpumask_and(mask, &per_cpu(cpu_sibling_map, cpu), cpu_map);
7273         group = cpumask_first(mask);
7274 #else
7275         group = cpu;
7276 #endif
7277         if (sg)
7278                 *sg = &per_cpu(sched_group_phys, group).sg;
7279         return group;
7280 }
7281
7282 #ifdef CONFIG_NUMA
7283 /*
7284  * The init_sched_build_groups can't handle what we want to do with node
7285  * groups, so roll our own. Now each node has its own list of groups which
7286  * gets dynamically allocated.
7287  */
7288 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, node_domains);
7289 static struct sched_group ***sched_group_nodes_bycpu;
7290
7291 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_domain, allnodes_domains);
7292 static DEFINE_PER_CPU(struct static_sched_group, sched_group_allnodes);
7293
7294 static int cpu_to_allnodes_group(int cpu, const struct cpumask *cpu_map,
7295                                  struct sched_group **sg,
7296                                  struct cpumask *nodemask)
7297 {
7298         int group;
7299
7300         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(cpu)), cpu_map);
7301         group = cpumask_first(nodemask);
7302
7303         if (sg)
7304                 *sg = &per_cpu(sched_group_allnodes, group).sg;
7305         return group;
7306 }
7307
7308 static void init_numa_sched_groups_power(struct sched_group *group_head)
7309 {
7310         struct sched_group *sg = group_head;
7311         int j;
7312
7313         if (!sg)
7314                 return;
7315         do {
7316                 for_each_cpu(j, sched_group_cpus(sg)) {
7317                         struct sched_domain *sd;
7318
7319                         sd = &per_cpu(phys_domains, j).sd;
7320                         if (j != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups))) {
7321                                 /*
7322                                  * Only add "power" once for each
7323                                  * physical package.
7324                                  */
7325                                 continue;
7326                         }
7327
7328                         sg_inc_cpu_power(sg, sd->groups->__cpu_power);
7329                 }
7330                 sg = sg->next;
7331         } while (sg != group_head);
7332 }
7333 #endif /* CONFIG_NUMA */
7334
7335 #ifdef CONFIG_NUMA
7336 /* Free memory allocated for various sched_group structures */
7337 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7338                               struct cpumask *nodemask)
7339 {
7340         int cpu, i;
7341
7342         for_each_cpu(cpu, cpu_map) {
7343                 struct sched_group **sched_group_nodes
7344                         = sched_group_nodes_bycpu[cpu];
7345
7346                 if (!sched_group_nodes)
7347                         continue;
7348
7349                 for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7350                         struct sched_group *oldsg, *sg = sched_group_nodes[i];
7351
7352                         cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7353                         if (cpumask_empty(nodemask))
7354                                 continue;
7355
7356                         if (sg == NULL)
7357                                 continue;
7358                         sg = sg->next;
7359 next_sg:
7360                         oldsg = sg;
7361                         sg = sg->next;
7362                         kfree(oldsg);
7363                         if (oldsg != sched_group_nodes[i])
7364                                 goto next_sg;
7365                 }
7366                 kfree(sched_group_nodes);
7367                 sched_group_nodes_bycpu[cpu] = NULL;
7368         }
7369 }
7370 #else /* !CONFIG_NUMA */
7371 static void free_sched_groups(const struct cpumask *cpu_map,
7372                               struct cpumask *nodemask)
7373 {
7374 }
7375 #endif /* CONFIG_NUMA */
7376
7377 /*
7378  * Initialize sched groups cpu_power.
7379  *
7380  * cpu_power indicates the capacity of sched group, which is used while
7381  * distributing the load between different sched groups in a sched domain.
7382  * Typically cpu_power for all the groups in a sched domain will be same unless
7383  * there are asymmetries in the topology. If there are asymmetries, group
7384  * having more cpu_power will pickup more load compared to the group having
7385  * less cpu_power.
7386  *
7387  * cpu_power will be a multiple of SCHED_LOAD_SCALE. This multiple represents
7388  * the maximum number of tasks a group can handle in the presence of other idle
7389  * or lightly loaded groups in the same sched domain.
7390  */
7391 static void init_sched_groups_power(int cpu, struct sched_domain *sd)
7392 {
7393         struct sched_domain *child;
7394         struct sched_group *group;
7395
7396         WARN_ON(!sd || !sd->groups);
7397
7398         if (cpu != cpumask_first(sched_group_cpus(sd->groups)))
7399                 return;
7400
7401         child = sd->child;
7402
7403         sd->groups->__cpu_power = 0;
7404
7405         /*
7406          * For perf policy, if the groups in child domain share resources
7407          * (for example cores sharing some portions of the cache hierarchy
7408          * or SMT), then set this domain groups cpu_power such that each group
7409          * can handle only one task, when there are other idle groups in the
7410          * same sched domain.
7411          */
7412         if (!child || (!(sd->flags & SD_POWERSAVINGS_BALANCE) &&
7413                        (child->flags &
7414                         (SD_SHARE_CPUPOWER | SD_SHARE_PKG_RESOURCES)))) {
7415                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, SCHED_LOAD_SCALE);
7416                 return;
7417         }
7418
7419         /*
7420          * add cpu_power of each child group to this groups cpu_power
7421          */
7422         group = child->groups;
7423         do {
7424                 sg_inc_cpu_power(sd->groups, group->__cpu_power);
7425                 group = group->next;
7426         } while (group != child->groups);
7427 }
7428
7429 /*
7430  * Initializers for schedule domains
7431  * Non-inlined to reduce accumulated stack pressure in build_sched_domains()
7432  */
7433
7434 #ifdef CONFIG_SCHED_DEBUG
7435 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         sd->name = #type
7436 #else
7437 # define SD_INIT_NAME(sd, type)         do { } while (0)
7438 #endif
7439
7440 #define SD_INIT(sd, type)       sd_init_##type(sd)
7441
7442 #define SD_INIT_FUNC(type)      \
7443 static noinline void sd_init_##type(struct sched_domain *sd)    \
7444 {                                                               \
7445         memset(sd, 0, sizeof(*sd));                             \
7446         *sd = SD_##type##_INIT;                                 \
7447         sd->level = SD_LV_##type;                               \
7448         SD_INIT_NAME(sd, type);                                 \
7449 }
7450
7451 SD_INIT_FUNC(CPU)
7452 #ifdef CONFIG_NUMA
7453  SD_INIT_FUNC(ALLNODES)
7454  SD_INIT_FUNC(NODE)
7455 #endif
7456 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7457  SD_INIT_FUNC(SIBLING)
7458 #endif
7459 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7460  SD_INIT_FUNC(MC)
7461 #endif
7462
7463 static int default_relax_domain_level = -1;
7464
7465 static int __init setup_relax_domain_level(char *str)
7466 {
7467         unsigned long val;
7468
7469         val = simple_strtoul(str, NULL, 0);
7470         if (val < SD_LV_MAX)
7471                 default_relax_domain_level = val;
7472
7473         return 1;
7474 }
7475 __setup("relax_domain_level=", setup_relax_domain_level);
7476
7477 static void set_domain_attribute(struct sched_domain *sd,
7478                                  struct sched_domain_attr *attr)
7479 {
7480         int request;
7481
7482         if (!attr || attr->relax_domain_level < 0) {
7483                 if (default_relax_domain_level < 0)
7484                         return;
7485                 else
7486                         request = default_relax_domain_level;
7487         } else
7488                 request = attr->relax_domain_level;
7489         if (request < sd->level) {
7490                 /* turn off idle balance on this domain */
7491                 sd->flags &= ~(SD_WAKE_IDLE|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7492         } else {
7493                 /* turn on idle balance on this domain */
7494                 sd->flags |= (SD_WAKE_IDLE_FAR|SD_BALANCE_NEWIDLE);
7495         }
7496 }
7497
7498 /*
7499  * Build sched domains for a given set of cpus and attach the sched domains
7500  * to the individual cpus
7501  */
7502 static int __build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7503                                  struct sched_domain_attr *attr)
7504 {
7505         int i, err = -ENOMEM;
7506         struct root_domain *rd;
7507         cpumask_var_t nodemask, this_sibling_map, this_core_map, send_covered,
7508                 tmpmask;
7509 #ifdef CONFIG_NUMA
7510         cpumask_var_t domainspan, covered, notcovered;
7511         struct sched_group **sched_group_nodes = NULL;
7512         int sd_allnodes = 0;
7513
7514         if (!alloc_cpumask_var(&domainspan, GFP_KERNEL))
7515                 goto out;
7516         if (!alloc_cpumask_var(&covered, GFP_KERNEL))
7517                 goto free_domainspan;
7518         if (!alloc_cpumask_var(&notcovered, GFP_KERNEL))
7519                 goto free_covered;
7520 #endif
7521
7522         if (!alloc_cpumask_var(&nodemask, GFP_KERNEL))
7523                 goto free_notcovered;
7524         if (!alloc_cpumask_var(&this_sibling_map, GFP_KERNEL))
7525                 goto free_nodemask;
7526         if (!alloc_cpumask_var(&this_core_map, GFP_KERNEL))
7527                 goto free_this_sibling_map;
7528         if (!alloc_cpumask_var(&send_covered, GFP_KERNEL))
7529                 goto free_this_core_map;
7530         if (!alloc_cpumask_var(&tmpmask, GFP_KERNEL))
7531                 goto free_send_covered;
7532
7533 #ifdef CONFIG_NUMA
7534         /*
7535          * Allocate the per-node list of sched groups
7536          */
7537         sched_group_nodes = kcalloc(nr_node_ids, sizeof(struct sched_group *),
7538                                     GFP_KERNEL);
7539         if (!sched_group_nodes) {
7540                 printk(KERN_WARNING "Can not alloc sched group node list\n");
7541                 goto free_tmpmask;
7542         }
7543 #endif
7544
7545         rd = alloc_rootdomain();
7546         if (!rd) {
7547                 printk(KERN_WARNING "Cannot alloc root domain\n");
7548                 goto free_sched_groups;
7549         }
7550
7551 #ifdef CONFIG_NUMA
7552         sched_group_nodes_bycpu[cpumask_first(cpu_map)] = sched_group_nodes;
7553 #endif
7554
7555         /*
7556          * Set up domains for cpus specified by the cpu_map.
7557          */
7558         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7559                 struct sched_domain *sd = NULL, *p;
7560
7561                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(cpu_to_node(i)), cpu_map);
7562
7563 #ifdef CONFIG_NUMA
7564                 if (cpumask_weight(cpu_map) >
7565                                 SD_NODES_PER_DOMAIN*cpumask_weight(nodemask)) {
7566                         sd = &per_cpu(allnodes_domains, i).sd;
7567                         SD_INIT(sd, ALLNODES);
7568                         set_domain_attribute(sd, attr);
7569                         cpumask_copy(sched_domain_span(sd), cpu_map);
7570                         cpu_to_allnodes_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7571                         p = sd;
7572                         sd_allnodes = 1;
7573                 } else
7574                         p = NULL;
7575
7576                 sd = &per_cpu(node_domains, i).sd;
7577                 SD_INIT(sd, NODE);
7578                 set_domain_attribute(sd, attr);
7579                 sched_domain_node_span(cpu_to_node(i), sched_domain_span(sd));
7580                 sd->parent = p;
7581                 if (p)
7582                         p->child = sd;
7583                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7584                             sched_domain_span(sd), cpu_map);
7585 #endif
7586
7587                 p = sd;
7588                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7589                 SD_INIT(sd, CPU);
7590                 set_domain_attribute(sd, attr);
7591                 cpumask_copy(sched_domain_span(sd), nodemask);
7592                 sd->parent = p;
7593                 if (p)
7594                         p->child = sd;
7595                 cpu_to_phys_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7596
7597 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7598                 p = sd;
7599                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7600                 SD_INIT(sd, MC);
7601                 set_domain_attribute(sd, attr);
7602                 cpumask_and(sched_domain_span(sd), cpu_map,
7603                                                    cpu_coregroup_mask(i));
7604                 sd->parent = p;
7605                 p->child = sd;
7606                 cpu_to_core_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7607 #endif
7608
7609 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7610                 p = sd;
7611                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7612                 SD_INIT(sd, SIBLING);
7613                 set_domain_attribute(sd, attr);
7614                 cpumask_and(sched_domain_span(sd),
7615                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7616                 sd->parent = p;
7617                 p->child = sd;
7618                 cpu_to_cpu_group(i, cpu_map, &sd->groups, tmpmask);
7619 #endif
7620         }
7621
7622 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7623         /* Set up CPU (sibling) groups */
7624         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7625                 cpumask_and(this_sibling_map,
7626                             &per_cpu(cpu_sibling_map, i), cpu_map);
7627                 if (i != cpumask_first(this_sibling_map))
7628                         continue;
7629
7630                 init_sched_build_groups(this_sibling_map, cpu_map,
7631                                         &cpu_to_cpu_group,
7632                                         send_covered, tmpmask);
7633         }
7634 #endif
7635
7636 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7637         /* Set up multi-core groups */
7638         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7639                 cpumask_and(this_core_map, cpu_coregroup_mask(i), cpu_map);
7640                 if (i != cpumask_first(this_core_map))
7641                         continue;
7642
7643                 init_sched_build_groups(this_core_map, cpu_map,
7644                                         &cpu_to_core_group,
7645                                         send_covered, tmpmask);
7646         }
7647 #endif
7648
7649         /* Set up physical groups */
7650         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7651                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7652                 if (cpumask_empty(nodemask))
7653                         continue;
7654
7655                 init_sched_build_groups(nodemask, cpu_map,
7656                                         &cpu_to_phys_group,
7657                                         send_covered, tmpmask);
7658         }
7659
7660 #ifdef CONFIG_NUMA
7661         /* Set up node groups */
7662         if (sd_allnodes) {
7663                 init_sched_build_groups(cpu_map, cpu_map,
7664                                         &cpu_to_allnodes_group,
7665                                         send_covered, tmpmask);
7666         }
7667
7668         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++) {
7669                 /* Set up node groups */
7670                 struct sched_group *sg, *prev;
7671                 int j;
7672
7673                 cpumask_clear(covered);
7674                 cpumask_and(nodemask, cpumask_of_node(i), cpu_map);
7675                 if (cpumask_empty(nodemask)) {
7676                         sched_group_nodes[i] = NULL;
7677                         continue;
7678                 }
7679
7680                 sched_domain_node_span(i, domainspan);
7681                 cpumask_and(domainspan, domainspan, cpu_map);
7682
7683                 sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) + cpumask_size(),
7684                                   GFP_KERNEL, i);
7685                 if (!sg) {
7686                         printk(KERN_WARNING "Can not alloc domain group for "
7687                                 "node %d\n", i);
7688                         goto error;
7689                 }
7690                 sched_group_nodes[i] = sg;
7691                 for_each_cpu(j, nodemask) {
7692                         struct sched_domain *sd;
7693
7694                         sd = &per_cpu(node_domains, j).sd;
7695                         sd->groups = sg;
7696                 }
7697                 sg->__cpu_power = 0;
7698                 cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), nodemask);
7699                 sg->next = sg;
7700                 cpumask_or(covered, covered, nodemask);
7701                 prev = sg;
7702
7703                 for (j = 0; j < nr_node_ids; j++) {
7704                         int n = (i + j) % nr_node_ids;
7705
7706                         cpumask_complement(notcovered, covered);
7707                         cpumask_and(tmpmask, notcovered, cpu_map);
7708                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, domainspan);
7709                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7710                                 break;
7711
7712                         cpumask_and(tmpmask, tmpmask, cpumask_of_node(n));
7713                         if (cpumask_empty(tmpmask))
7714                                 continue;
7715
7716                         sg = kmalloc_node(sizeof(struct sched_group) +
7717                                           cpumask_size(),
7718                                           GFP_KERNEL, i);
7719                         if (!sg) {
7720                                 printk(KERN_WARNING
7721                                 "Can not alloc domain group for node %d\n", j);
7722                                 goto error;
7723                         }
7724                         sg->__cpu_power = 0;
7725                         cpumask_copy(sched_group_cpus(sg), tmpmask);
7726                         sg->next = prev->next;
7727                         cpumask_or(covered, covered, tmpmask);
7728                         prev->next = sg;
7729                         prev = sg;
7730                 }
7731         }
7732 #endif
7733
7734         /* Calculate CPU power for physical packages and nodes */
7735 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7736         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7737                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7738
7739                 init_sched_groups_power(i, sd);
7740         }
7741 #endif
7742 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
7743         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7744                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7745
7746                 init_sched_groups_power(i, sd);
7747         }
7748 #endif
7749
7750         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7751                 struct sched_domain *sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7752
7753                 init_sched_groups_power(i, sd);
7754         }
7755
7756 #ifdef CONFIG_NUMA
7757         for (i = 0; i < nr_node_ids; i++)
7758                 init_numa_sched_groups_power(sched_group_nodes[i]);
7759
7760         if (sd_allnodes) {
7761                 struct sched_group *sg;
7762
7763                 cpu_to_allnodes_group(cpumask_first(cpu_map), cpu_map, &sg,
7764                                                                 tmpmask);
7765                 init_numa_sched_groups_power(sg);
7766         }
7767 #endif
7768
7769         /* Attach the domains */
7770         for_each_cpu(i, cpu_map) {
7771                 struct sched_domain *sd;
7772 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
7773                 sd = &per_cpu(cpu_domains, i).sd;
7774 #elif defined(CONFIG_SCHED_MC)
7775                 sd = &per_cpu(core_domains, i).sd;
7776 #else
7777                 sd = &per_cpu(phys_domains, i).sd;
7778 #endif
7779                 cpu_attach_domain(sd, rd, i);
7780         }
7781
7782         err = 0;
7783
7784 free_tmpmask:
7785         free_cpumask_var(tmpmask);
7786 free_send_covered:
7787         free_cpumask_var(send_covered);
7788 free_this_core_map:
7789         free_cpumask_var(this_core_map);
7790 free_this_sibling_map:
7791         free_cpumask_var(this_sibling_map);
7792 free_nodemask:
7793         free_cpumask_var(nodemask);
7794 free_notcovered:
7795 #ifdef CONFIG_NUMA
7796         free_cpumask_var(notcovered);
7797 free_covered:
7798         free_cpumask_var(covered);
7799 free_domainspan:
7800         free_cpumask_var(domainspan);
7801 out:
7802 #endif
7803         return err;
7804
7805 free_sched_groups:
7806 #ifdef CONFIG_NUMA
7807         kfree(sched_group_nodes);
7808 #endif
7809         goto free_tmpmask;
7810
7811 #ifdef CONFIG_NUMA
7812 error:
7813         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7814         free_rootdomain(rd);
7815         goto free_tmpmask;
7816 #endif
7817 }
7818
7819 static int build_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7820 {
7821         return __build_sched_domains(cpu_map, NULL);
7822 }
7823
7824 static struct cpumask *doms_cur;        /* current sched domains */
7825 static int ndoms_cur;           /* number of sched domains in 'doms_cur' */
7826 static struct sched_domain_attr *dattr_cur;
7827                                 /* attribues of custom domains in 'doms_cur' */
7828
7829 /*
7830  * Special case: If a kmalloc of a doms_cur partition (array of
7831  * cpumask) fails, then fallback to a single sched domain,
7832  * as determined by the single cpumask fallback_doms.
7833  */
7834 static cpumask_var_t fallback_doms;
7835
7836 /*
7837  * arch_update_cpu_topology lets virtualized architectures update the
7838  * cpu core maps. It is supposed to return 1 if the topology changed
7839  * or 0 if it stayed the same.
7840  */
7841 int __attribute__((weak)) arch_update_cpu_topology(void)
7842 {
7843         return 0;
7844 }
7845
7846 /*
7847  * Set up scheduler domains and groups. Callers must hold the hotplug lock.
7848  * For now this just excludes isolated cpus, but could be used to
7849  * exclude other special cases in the future.
7850  */
7851 static int arch_init_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7852 {
7853         int err;
7854
7855         arch_update_cpu_topology();
7856         ndoms_cur = 1;
7857         doms_cur = kmalloc(cpumask_size(), GFP_KERNEL);
7858         if (!doms_cur)
7859                 doms_cur = fallback_doms;
7860         cpumask_andnot(doms_cur, cpu_map, cpu_isolated_map);
7861         dattr_cur = NULL;
7862         err = build_sched_domains(doms_cur);
7863         register_sched_domain_sysctl();
7864
7865         return err;
7866 }
7867
7868 static void arch_destroy_sched_domains(const struct cpumask *cpu_map,
7869                                        struct cpumask *tmpmask)
7870 {
7871         free_sched_groups(cpu_map, tmpmask);
7872 }
7873
7874 /*
7875  * Detach sched domains from a group of cpus specified in cpu_map
7876  * These cpus will now be attached to the NULL domain
7877  */
7878 static void detach_destroy_domains(const struct cpumask *cpu_map)
7879 {
7880         /* Save because hotplug lock held. */
7881         static DECLARE_BITMAP(tmpmask, CONFIG_NR_CPUS);
7882         int i;
7883
7884         for_each_cpu(i, cpu_map)
7885                 cpu_attach_domain(NULL, &def_root_domain, i);
7886         synchronize_sched();
7887         arch_destroy_sched_domains(cpu_map, to_cpumask(tmpmask));
7888 }
7889
7890 /* handle null as "default" */
7891 static int dattrs_equal(struct sched_domain_attr *cur, int idx_cur,
7892                         struct sched_domain_attr *new, int idx_new)
7893 {
7894         struct sched_domain_attr tmp;
7895
7896         /* fast path */
7897         if (!new && !cur)
7898                 return 1;
7899
7900         tmp = SD_ATTR_INIT;
7901         return !memcmp(cur ? (cur + idx_cur) : &tmp,
7902                         new ? (new + idx_new) : &tmp,
7903                         sizeof(struct sched_domain_attr));
7904 }
7905
7906 /*
7907  * Partition sched domains as specified by the 'ndoms_new'
7908  * cpumasks in the array doms_new[] of cpumasks. This compares
7909  * doms_new[] to the current sched domain partitioning, doms_cur[].
7910  * It destroys each deleted domain and builds each new domain.
7911  *
7912  * 'doms_new' is an array of cpumask's of length 'ndoms_new'.
7913  * The masks don't intersect (don't overlap.) We should setup one
7914  * sched domain for each mask. CPUs not in any of the cpumasks will
7915  * not be load balanced. If the same cpumask appears both in the
7916  * current 'doms_cur' domains and in the new 'doms_new', we can leave
7917  * it as it is.
7918  *
7919  * The passed in 'doms_new' should be kmalloc'd. This routine takes
7920  * ownership of it and will kfree it when done with it. If the caller
7921  * failed the kmalloc call, then it can pass in doms_new == NULL &&
7922  * ndoms_new == 1, and partition_sched_domains() will fallback to
7923  * the single partition 'fallback_doms', it also forces the domains
7924  * to be rebuilt.
7925  *
7926  * If doms_new == NULL it will be replaced with cpu_online_mask.
7927  * ndoms_new == 0 is a special case for destroying existing domains,
7928  * and it will not create the default domain.
7929  *
7930  * Call with hotplug lock held
7931  */
7932 /* FIXME: Change to struct cpumask *doms_new[] */
7933 void partition_sched_domains(int ndoms_new, struct cpumask *doms_new,
7934                              struct sched_domain_attr *dattr_new)
7935 {
7936         int i, j, n;
7937         int new_topology;
7938
7939         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
7940
7941         /* always unregister in case we don't destroy any domains */
7942         unregister_sched_domain_sysctl();
7943
7944         /* Let architecture update cpu core mappings. */
7945         new_topology = arch_update_cpu_topology();
7946
7947         n = doms_new ? ndoms_new : 0;
7948
7949         /* Destroy deleted domains */
7950         for (i = 0; i < ndoms_cur; i++) {
7951                 for (j = 0; j < n && !new_topology; j++) {
7952                         if (cpumask_equal(&doms_cur[i], &doms_new[j])
7953                             && dattrs_equal(dattr_cur, i, dattr_new, j))
7954                                 goto match1;
7955                 }
7956                 /* no match - a current sched domain not in new doms_new[] */
7957                 detach_destroy_domains(doms_cur + i);
7958 match1:
7959                 ;
7960         }
7961
7962         if (doms_new == NULL) {
7963                 ndoms_cur = 0;
7964                 doms_new = fallback_doms;
7965                 cpumask_andnot(&doms_new[0], cpu_online_mask, cpu_isolated_map);
7966                 WARN_ON_ONCE(dattr_new);
7967         }
7968
7969         /* Build new domains */
7970         for (i = 0; i < ndoms_new; i++) {
7971                 for (j = 0; j < ndoms_cur && !new_topology; j++) {
7972                         if (cpumask_equal(&doms_new[i], &doms_cur[j])
7973                             && dattrs_equal(dattr_new, i, dattr_cur, j))
7974                                 goto match2;
7975                 }
7976                 /* no match - add a new doms_new */
7977                 __build_sched_domains(doms_new + i,
7978                                         dattr_new ? dattr_new + i : NULL);
7979 match2:
7980                 ;
7981         }
7982
7983         /* Remember the new sched domains */
7984         if (doms_cur != fallback_doms)
7985                 kfree(doms_cur);
7986         kfree(dattr_cur);       /* kfree(NULL) is safe */
7987         doms_cur = doms_new;
7988         dattr_cur = dattr_new;
7989         ndoms_cur = ndoms_new;
7990
7991         register_sched_domain_sysctl();
7992
7993         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
7994 }
7995
7996 #if defined(CONFIG_SCHED_MC) || defined(CONFIG_SCHED_SMT)
7997 static void arch_reinit_sched_domains(void)
7998 {
7999         get_online_cpus();
8000
8001         /* Destroy domains first to force the rebuild */
8002         partition_sched_domains(0, NULL, NULL);
8003
8004         rebuild_sched_domains();
8005         put_online_cpus();
8006 }
8007
8008 static ssize_t sched_power_savings_store(const char *buf, size_t count, int smt)
8009 {
8010         unsigned int level = 0;
8011
8012         if (sscanf(buf, "%u", &level) != 1)
8013                 return -EINVAL;
8014
8015         /*
8016          * level is always be positive so don't check for
8017          * level < POWERSAVINGS_BALANCE_NONE which is 0
8018          * What happens on 0 or 1 byte write,
8019          * need to check for count as well?
8020          */
8021
8022         if (level >= MAX_POWERSAVINGS_BALANCE_LEVELS)
8023                 return -EINVAL;
8024
8025         if (smt)
8026                 sched_smt_power_savings = level;
8027         else
8028                 sched_mc_power_savings = level;
8029
8030         arch_reinit_sched_domains();
8031
8032         return count;
8033 }
8034
8035 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8036 static ssize_t sched_mc_power_savings_show(struct sysdev_class *class,
8037                                            char *page)
8038 {
8039         return sprintf(page, "%u\n", sched_mc_power_savings);
8040 }
8041 static ssize_t sched_mc_power_savings_store(struct sysdev_class *class,
8042                                             const char *buf, size_t count)
8043 {
8044         return sched_power_savings_store(buf, count, 0);
8045 }
8046 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_mc_power_savings, 0644,
8047                          sched_mc_power_savings_show,
8048                          sched_mc_power_savings_store);
8049 #endif
8050
8051 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8052 static ssize_t sched_smt_power_savings_show(struct sysdev_class *dev,
8053                                             char *page)
8054 {
8055         return sprintf(page, "%u\n", sched_smt_power_savings);
8056 }
8057 static ssize_t sched_smt_power_savings_store(struct sysdev_class *dev,
8058                                              const char *buf, size_t count)
8059 {
8060         return sched_power_savings_store(buf, count, 1);
8061 }
8062 static SYSDEV_CLASS_ATTR(sched_smt_power_savings, 0644,
8063                    sched_smt_power_savings_show,
8064                    sched_smt_power_savings_store);
8065 #endif
8066
8067 int __init sched_create_sysfs_power_savings_entries(struct sysdev_class *cls)
8068 {
8069         int err = 0;
8070
8071 #ifdef CONFIG_SCHED_SMT
8072         if (smt_capable())
8073                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8074                                         &attr_sched_smt_power_savings.attr);
8075 #endif
8076 #ifdef CONFIG_SCHED_MC
8077         if (!err && mc_capable())
8078                 err = sysfs_create_file(&cls->kset.kobj,
8079                                         &attr_sched_mc_power_savings.attr);
8080 #endif
8081         return err;
8082 }
8083 #endif /* CONFIG_SCHED_MC || CONFIG_SCHED_SMT */
8084
8085 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8086 /*
8087  * Add online and remove offline CPUs from the scheduler domains.
8088  * When cpusets are enabled they take over this function.
8089  */
8090 static int update_sched_domains(struct notifier_block *nfb,
8091                                 unsigned long action, void *hcpu)
8092 {
8093         switch (action) {
8094         case CPU_ONLINE:
8095         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8096         case CPU_DEAD:
8097         case CPU_DEAD_FROZEN:
8098                 partition_sched_domains(1, NULL, NULL);
8099                 return NOTIFY_OK;
8100
8101         default:
8102                 return NOTIFY_DONE;
8103         }
8104 }
8105 #endif
8106
8107 static int update_runtime(struct notifier_block *nfb,
8108                                 unsigned long action, void *hcpu)
8109 {
8110         int cpu = (int)(long)hcpu;
8111
8112         switch (action) {
8113         case CPU_DOWN_PREPARE:
8114         case CPU_DOWN_PREPARE_FROZEN:
8115                 disable_runtime(cpu_rq(cpu));
8116                 return NOTIFY_OK;
8117
8118         case CPU_DOWN_FAILED:
8119         case CPU_DOWN_FAILED_FROZEN:
8120         case CPU_ONLINE:
8121         case CPU_ONLINE_FROZEN:
8122                 enable_runtime(cpu_rq(cpu));
8123                 return NOTIFY_OK;
8124
8125         default:
8126                 return NOTIFY_DONE;
8127         }
8128 }
8129
8130 void __init sched_init_smp(void)
8131 {
8132         cpumask_var_t non_isolated_cpus;
8133
8134         alloc_cpumask_var(&non_isolated_cpus, GFP_KERNEL);
8135
8136 #if defined(CONFIG_NUMA)
8137         sched_group_nodes_bycpu = kzalloc(nr_cpu_ids * sizeof(void **),
8138                                                                 GFP_KERNEL);
8139         BUG_ON(sched_group_nodes_bycpu == NULL);
8140 #endif
8141         get_online_cpus();
8142         mutex_lock(&sched_domains_mutex);
8143         arch_init_sched_domains(cpu_online_mask);
8144         cpumask_andnot(non_isolated_cpus, cpu_possible_mask, cpu_isolated_map);
8145         if (cpumask_empty(non_isolated_cpus))
8146                 cpumask_set_cpu(smp_processor_id(), non_isolated_cpus);
8147         mutex_unlock(&sched_domains_mutex);
8148         put_online_cpus();
8149
8150 #ifndef CONFIG_CPUSETS
8151         /* XXX: Theoretical race here - CPU may be hotplugged now */
8152         hotcpu_notifier(update_sched_domains, 0);
8153 #endif
8154
8155         /* RT runtime code needs to handle some hotplug events */
8156         hotcpu_notifier(update_runtime, 0);
8157
8158         init_hrtick();
8159
8160         /* Move init over to a non-isolated CPU */
8161         if (set_cpus_allowed_ptr(current, non_isolated_cpus) < 0)
8162                 BUG();
8163         sched_init_granularity();
8164         free_cpumask_var(non_isolated_cpus);
8165
8166         alloc_cpumask_var(&fallback_doms, GFP_KERNEL);
8167         init_sched_rt_class();
8168 }
8169 #else
8170 void __init sched_init_smp(void)
8171 {
8172         sched_init_granularity();
8173 }
8174 #endif /* CONFIG_SMP */
8175
8176 int in_sched_functions(unsigned long addr)
8177 {
8178         return in_lock_functions(addr) ||
8179                 (addr >= (unsigned long)__sched_text_start
8180                 && addr < (unsigned long)__sched_text_end);
8181 }
8182
8183 static void init_cfs_rq(struct cfs_rq *cfs_rq, struct rq *rq)
8184 {
8185         cfs_rq->tasks_timeline = RB_ROOT;
8186         INIT_LIST_HEAD(&cfs_rq->tasks);
8187 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8188         cfs_rq->rq = rq;
8189 #endif
8190         cfs_rq->min_vruntime = (u64)(-(1LL << 20));
8191 }
8192
8193 static void init_rt_rq(struct rt_rq *rt_rq, struct rq *rq)
8194 {
8195         struct rt_prio_array *array;
8196         int i;
8197
8198         array = &rt_rq->active;
8199         for (i = 0; i < MAX_RT_PRIO; i++) {
8200                 INIT_LIST_HEAD(array->queue + i);
8201                 __clear_bit(i, array->bitmap);
8202         }
8203         /* delimiter for bitsearch: */
8204         __set_bit(MAX_RT_PRIO, array->bitmap);
8205
8206 #if defined CONFIG_SMP || defined CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8207         rt_rq->highest_prio = MAX_RT_PRIO;
8208 #endif
8209 #ifdef CONFIG_SMP
8210         rt_rq->rt_nr_migratory = 0;
8211         rt_rq->overloaded = 0;
8212 #endif
8213
8214         rt_rq->rt_time = 0;
8215         rt_rq->rt_throttled = 0;
8216         rt_rq->rt_runtime = 0;
8217         spin_lock_init(&rt_rq->rt_runtime_lock);
8218
8219 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8220         rt_rq->rt_nr_boosted = 0;
8221         rt_rq->rq = rq;
8222 #endif
8223 }
8224
8225 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8226 static void init_tg_cfs_entry(struct task_group *tg, struct cfs_rq *cfs_rq,
8227                                 struct sched_entity *se, int cpu, int add,
8228                                 struct sched_entity *parent)
8229 {
8230         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8231         tg->cfs_rq[cpu] = cfs_rq;
8232         init_cfs_rq(cfs_rq, rq);
8233         cfs_rq->tg = tg;
8234         if (add)
8235                 list_add(&cfs_rq->leaf_cfs_rq_list, &rq->leaf_cfs_rq_list);
8236
8237         tg->se[cpu] = se;
8238         /* se could be NULL for init_task_group */
8239         if (!se)
8240                 return;
8241
8242         if (!parent)
8243                 se->cfs_rq = &rq->cfs;
8244         else
8245                 se->cfs_rq = parent->my_q;
8246
8247         se->my_q = cfs_rq;
8248         se->load.weight = tg->shares;
8249         se->load.inv_weight = 0;
8250         se->parent = parent;
8251 }
8252 #endif
8253
8254 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8255 static void init_tg_rt_entry(struct task_group *tg, struct rt_rq *rt_rq,
8256                 struct sched_rt_entity *rt_se, int cpu, int add,
8257                 struct sched_rt_entity *parent)
8258 {
8259         struct rq *rq = cpu_rq(cpu);
8260
8261         tg->rt_rq[cpu] = rt_rq;
8262         init_rt_rq(rt_rq, rq);
8263         rt_rq->tg = tg;
8264         rt_rq->rt_se = rt_se;
8265         rt_rq->rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
8266         if (add)
8267                 list_add(&rt_rq->leaf_rt_rq_list, &rq->leaf_rt_rq_list);
8268
8269         tg->rt_se[cpu] = rt_se;
8270         if (!rt_se)
8271                 return;
8272
8273         if (!parent)
8274                 rt_se->rt_rq = &rq->rt;
8275         else
8276                 rt_se->rt_rq = parent->my_q;
8277
8278         rt_se->my_q = rt_rq;
8279         rt_se->parent = parent;
8280         INIT_LIST_HEAD(&rt_se->run_list);
8281 }
8282 #endif
8283
8284 void __init sched_init(void)
8285 {
8286         int i, j;
8287         unsigned long alloc_size = 0, ptr;
8288
8289 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8290         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8291 #endif
8292 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8293         alloc_size += 2 * nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8294 #endif
8295 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8296         alloc_size *= 2;
8297 #endif
8298         /*
8299          * As sched_init() is called before page_alloc is setup,
8300          * we use alloc_bootmem().
8301          */
8302         if (alloc_size) {
8303                 ptr = (unsigned long)alloc_bootmem(alloc_size);
8304
8305 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8306                 init_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8307                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8308
8309                 init_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8310                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8311
8312 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8313                 root_task_group.se = (struct sched_entity **)ptr;
8314                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8315
8316                 root_task_group.cfs_rq = (struct cfs_rq **)ptr;
8317                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8318 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8319 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8320 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8321                 init_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8322                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8323
8324                 init_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8325                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8326
8327 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8328                 root_task_group.rt_se = (struct sched_rt_entity **)ptr;
8329                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8330
8331                 root_task_group.rt_rq = (struct rt_rq **)ptr;
8332                 ptr += nr_cpu_ids * sizeof(void **);
8333 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8334 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8335         }
8336
8337 #ifdef CONFIG_SMP
8338         init_defrootdomain();
8339 #endif
8340
8341         init_rt_bandwidth(&def_rt_bandwidth,
8342                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8343
8344 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8345         init_rt_bandwidth(&init_task_group.rt_bandwidth,
8346                         global_rt_period(), global_rt_runtime());
8347 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8348         init_rt_bandwidth(&root_task_group.rt_bandwidth,
8349                         global_rt_period(), RUNTIME_INF);
8350 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8351 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8352
8353 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8354         list_add(&init_task_group.list, &task_groups);
8355         INIT_LIST_HEAD(&init_task_group.children);
8356
8357 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
8358         INIT_LIST_HEAD(&root_task_group.children);
8359         init_task_group.parent = &root_task_group;
8360         list_add(&init_task_group.siblings, &root_task_group.children);
8361 #endif /* CONFIG_USER_SCHED */
8362 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8363
8364         for_each_possible_cpu(i) {
8365                 struct rq *rq;
8366
8367                 rq = cpu_rq(i);
8368                 spin_lock_init(&rq->lock);
8369                 rq->nr_running = 0;
8370                 init_cfs_rq(&rq->cfs, rq);
8371                 init_rt_rq(&rq->rt, rq);
8372 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8373                 init_task_group.shares = init_task_group_load;
8374                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_cfs_rq_list);
8375 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8376                 /*
8377                  * How much cpu bandwidth does init_task_group get?
8378                  *
8379                  * In case of task-groups formed thr' the cgroup filesystem, it
8380                  * gets 100% of the cpu resources in the system. This overall
8381                  * system cpu resource is divided among the tasks of
8382                  * init_task_group and its child task-groups in a fair manner,
8383                  * based on each entity's (task or task-group's) weight
8384                  * (se->load.weight).
8385                  *
8386                  * In other words, if init_task_group has 10 tasks of weight
8387                  * 1024) and two child groups A0 and A1 (of weight 1024 each),
8388                  * then A0's share of the cpu resource is:
8389                  *
8390                  *      A0's bandwidth = 1024 / (10*1024 + 1024 + 1024) = 8.33%
8391                  *
8392                  * We achieve this by letting init_task_group's tasks sit
8393                  * directly in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] = NULL).
8394                  */
8395                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 1, NULL);
8396 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8397                 root_task_group.shares = NICE_0_LOAD;
8398                 init_tg_cfs_entry(&root_task_group, &rq->cfs, NULL, i, 0, NULL);
8399                 /*
8400                  * In case of task-groups formed thr' the user id of tasks,
8401                  * init_task_group represents tasks belonging to root user.
8402                  * Hence it forms a sibling of all subsequent groups formed.
8403                  * In this case, init_task_group gets only a fraction of overall
8404                  * system cpu resource, based on the weight assigned to root
8405                  * user's cpu share (INIT_TASK_GROUP_LOAD). This is accomplished
8406                  * by letting tasks of init_task_group sit in a separate cfs_rq
8407                  * (init_cfs_rq) and having one entity represent this group of
8408                  * tasks in rq->cfs (i.e init_task_group->se[] != NULL).
8409                  */
8410                 init_tg_cfs_entry(&init_task_group,
8411                                 &per_cpu(init_cfs_rq, i),
8412                                 &per_cpu(init_sched_entity, i), i, 1,
8413                                 root_task_group.se[i]);
8414
8415 #endif
8416 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8417
8418                 rq->rt.rt_runtime = def_rt_bandwidth.rt_runtime;
8419 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8420                 INIT_LIST_HEAD(&rq->leaf_rt_rq_list);
8421 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
8422                 init_tg_rt_entry(&init_task_group, &rq->rt, NULL, i, 1, NULL);
8423 #elif defined CONFIG_USER_SCHED
8424                 init_tg_rt_entry(&root_task_group, &rq->rt, NULL, i, 0, NULL);
8425                 init_tg_rt_entry(&init_task_group,
8426                                 &per_cpu(init_rt_rq, i),
8427                                 &per_cpu(init_sched_rt_entity, i), i, 1,
8428                                 root_task_group.rt_se[i]);
8429 #endif
8430 #endif
8431
8432                 for (j = 0; j < CPU_LOAD_IDX_MAX; j++)
8433                         rq->cpu_load[j] = 0;
8434 #ifdef CONFIG_SMP
8435                 rq->sd = NULL;
8436                 rq->rd = NULL;
8437                 rq->active_balance = 0;
8438                 rq->next_balance = jiffies;
8439                 rq->push_cpu = 0;
8440                 rq->cpu = i;
8441                 rq->online = 0;
8442                 rq->migration_thread = NULL;
8443                 INIT_LIST_HEAD(&rq->migration_queue);
8444                 rq_attach_root(rq, &def_root_domain);
8445 #endif
8446                 init_rq_hrtick(rq);
8447                 atomic_set(&rq->nr_iowait, 0);
8448         }
8449
8450         set_load_weight(&init_task);
8451
8452 #ifdef CONFIG_PREEMPT_NOTIFIERS
8453         INIT_HLIST_HEAD(&init_task.preempt_notifiers);
8454 #endif
8455
8456 #ifdef CONFIG_SMP
8457         open_softirq(SCHED_SOFTIRQ, run_rebalance_domains);
8458 #endif
8459
8460 #ifdef CONFIG_RT_MUTEXES
8461         plist_head_init(&init_task.pi_waiters, &init_task.pi_lock);
8462 #endif
8463
8464         /*
8465          * The boot idle thread does lazy MMU switching as well:
8466          */
8467         atomic_inc(&init_mm.mm_count);
8468         enter_lazy_tlb(&init_mm, current);
8469
8470         /*
8471          * Make us the idle thread. Technically, schedule() should not be
8472          * called from this thread, however somewhere below it might be,
8473          * but because we are the idle thread, we just pick up running again
8474          * when this runqueue becomes "idle".
8475          */
8476         init_idle(current, smp_processor_id());
8477         /*
8478          * During early bootup we pretend to be a normal task:
8479          */
8480         current->sched_class = &fair_sched_class;
8481
8482         /* Allocate the nohz_cpu_mask if CONFIG_CPUMASK_OFFSTACK */
8483         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz_cpu_mask);
8484 #ifdef CONFIG_SMP
8485 #ifdef CONFIG_NO_HZ
8486         alloc_bootmem_cpumask_var(&nohz.cpu_mask);
8487 #endif
8488         alloc_bootmem_cpumask_var(&cpu_isolated_map);
8489 #endif /* SMP */
8490
8491         scheduler_running = 1;
8492 }
8493
8494 #ifdef CONFIG_DEBUG_SPINLOCK_SLEEP
8495 void __might_sleep(char *file, int line)
8496 {
8497 #ifdef in_atomic
8498         static unsigned long prev_jiffy;        /* ratelimiting */
8499
8500         if ((!in_atomic() && !irqs_disabled()) ||
8501                     system_state != SYSTEM_RUNNING || oops_in_progress)
8502                 return;
8503         if (time_before(jiffies, prev_jiffy + HZ) && prev_jiffy)
8504                 return;
8505         prev_jiffy = jiffies;
8506
8507         printk(KERN_ERR
8508                 "BUG: sleeping function called from invalid context at %s:%d\n",
8509                         file, line);
8510         printk(KERN_ERR
8511                 "in_atomic(): %d, irqs_disabled(): %d, pid: %d, name: %s\n",
8512                         in_atomic(), irqs_disabled(),
8513                         current->pid, current->comm);
8514
8515         debug_show_held_locks(current);
8516         if (irqs_disabled())
8517                 print_irqtrace_events(current);
8518         dump_stack();
8519 #endif
8520 }
8521 EXPORT_SYMBOL(__might_sleep);
8522 #endif
8523
8524 #ifdef CONFIG_MAGIC_SYSRQ
8525 static void normalize_task(struct rq *rq, struct task_struct *p)
8526 {
8527         int on_rq;
8528
8529         update_rq_clock(rq);
8530         on_rq = p->se.on_rq;
8531         if (on_rq)
8532                 deactivate_task(rq, p, 0);
8533         __setscheduler(rq, p, SCHED_NORMAL, 0);
8534         if (on_rq) {
8535                 activate_task(rq, p, 0);
8536                 resched_task(rq->curr);
8537         }
8538 }
8539
8540 void normalize_rt_tasks(void)
8541 {
8542         struct task_struct *g, *p;
8543         unsigned long flags;
8544         struct rq *rq;
8545
8546         read_lock_irqsave(&tasklist_lock, flags);
8547         do_each_thread(g, p) {
8548                 /*
8549                  * Only normalize user tasks:
8550                  */
8551                 if (!p->mm)
8552                         continue;
8553
8554                 p->se.exec_start                = 0;
8555 #ifdef CONFIG_SCHEDSTATS
8556                 p->se.wait_start                = 0;
8557                 p->se.sleep_start               = 0;
8558                 p->se.block_start               = 0;
8559 #endif
8560
8561                 if (!rt_task(p)) {
8562                         /*
8563                          * Renice negative nice level userspace
8564                          * tasks back to 0:
8565                          */
8566                         if (TASK_NICE(p) < 0 && p->mm)
8567                                 set_user_nice(p, 0);
8568                         continue;
8569                 }
8570
8571                 spin_lock(&p->pi_lock);
8572                 rq = __task_rq_lock(p);
8573
8574                 normalize_task(rq, p);
8575
8576                 __task_rq_unlock(rq);
8577                 spin_unlock(&p->pi_lock);
8578         } while_each_thread(g, p);
8579
8580         read_unlock_irqrestore(&tasklist_lock, flags);
8581 }
8582
8583 #endif /* CONFIG_MAGIC_SYSRQ */
8584
8585 #ifdef CONFIG_IA64
8586 /*
8587  * These functions are only useful for the IA64 MCA handling.
8588  *
8589  * They can only be called when the whole system has been
8590  * stopped - every CPU needs to be quiescent, and no scheduling
8591  * activity can take place. Using them for anything else would
8592  * be a serious bug, and as a result, they aren't even visible
8593  * under any other configuration.
8594  */
8595
8596 /**
8597  * curr_task - return the current task for a given cpu.
8598  * @cpu: the processor in question.
8599  *
8600  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8601  */
8602 struct task_struct *curr_task(int cpu)
8603 {
8604         return cpu_curr(cpu);
8605 }
8606
8607 /**
8608  * set_curr_task - set the current task for a given cpu.
8609  * @cpu: the processor in question.
8610  * @p: the task pointer to set.
8611  *
8612  * Description: This function must only be used when non-maskable interrupts
8613  * are serviced on a separate stack. It allows the architecture to switch the
8614  * notion of the current task on a cpu in a non-blocking manner. This function
8615  * must be called with all CPU's synchronized, and interrupts disabled, the
8616  * and caller must save the original value of the current task (see
8617  * curr_task() above) and restore that value before reenabling interrupts and
8618  * re-starting the system.
8619  *
8620  * ONLY VALID WHEN THE WHOLE SYSTEM IS STOPPED!
8621  */
8622 void set_curr_task(int cpu, struct task_struct *p)
8623 {
8624         cpu_curr(cpu) = p;
8625 }
8626
8627 #endif
8628
8629 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8630 static void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8631 {
8632         int i;
8633
8634         for_each_possible_cpu(i) {
8635                 if (tg->cfs_rq)
8636                         kfree(tg->cfs_rq[i]);
8637                 if (tg->se)
8638                         kfree(tg->se[i]);
8639         }
8640
8641         kfree(tg->cfs_rq);
8642         kfree(tg->se);
8643 }
8644
8645 static
8646 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8647 {
8648         struct cfs_rq *cfs_rq;
8649         struct sched_entity *se;
8650         struct rq *rq;
8651         int i;
8652
8653         tg->cfs_rq = kzalloc(sizeof(cfs_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8654         if (!tg->cfs_rq)
8655                 goto err;
8656         tg->se = kzalloc(sizeof(se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8657         if (!tg->se)
8658                 goto err;
8659
8660         tg->shares = NICE_0_LOAD;
8661
8662         for_each_possible_cpu(i) {
8663                 rq = cpu_rq(i);
8664
8665                 cfs_rq = kzalloc_node(sizeof(struct cfs_rq),
8666                                       GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8667                 if (!cfs_rq)
8668                         goto err;
8669
8670                 se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_entity),
8671                                   GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8672                 if (!se)
8673                         goto err;
8674
8675                 init_tg_cfs_entry(tg, cfs_rq, se, i, 0, parent->se[i]);
8676         }
8677
8678         return 1;
8679
8680  err:
8681         return 0;
8682 }
8683
8684 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8685 {
8686         list_add_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list,
8687                         &cpu_rq(cpu)->leaf_cfs_rq_list);
8688 }
8689
8690 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8691 {
8692         list_del_rcu(&tg->cfs_rq[cpu]->leaf_cfs_rq_list);
8693 }
8694 #else /* !CONFG_FAIR_GROUP_SCHED */
8695 static inline void free_fair_sched_group(struct task_group *tg)
8696 {
8697 }
8698
8699 static inline
8700 int alloc_fair_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8701 {
8702         return 1;
8703 }
8704
8705 static inline void register_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8706 {
8707 }
8708
8709 static inline void unregister_fair_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8710 {
8711 }
8712 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
8713
8714 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
8715 static void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8716 {
8717         int i;
8718
8719         destroy_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth);
8720
8721         for_each_possible_cpu(i) {
8722                 if (tg->rt_rq)
8723                         kfree(tg->rt_rq[i]);
8724                 if (tg->rt_se)
8725                         kfree(tg->rt_se[i]);
8726         }
8727
8728         kfree(tg->rt_rq);
8729         kfree(tg->rt_se);
8730 }
8731
8732 static
8733 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8734 {
8735         struct rt_rq *rt_rq;
8736         struct sched_rt_entity *rt_se;
8737         struct rq *rq;
8738         int i;
8739
8740         tg->rt_rq = kzalloc(sizeof(rt_rq) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8741         if (!tg->rt_rq)
8742                 goto err;
8743         tg->rt_se = kzalloc(sizeof(rt_se) * nr_cpu_ids, GFP_KERNEL);
8744         if (!tg->rt_se)
8745                 goto err;
8746
8747         init_rt_bandwidth(&tg->rt_bandwidth,
8748                         ktime_to_ns(def_rt_bandwidth.rt_period), 0);
8749
8750         for_each_possible_cpu(i) {
8751                 rq = cpu_rq(i);
8752
8753                 rt_rq = kzalloc_node(sizeof(struct rt_rq),
8754                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8755                 if (!rt_rq)
8756                         goto err;
8757
8758                 rt_se = kzalloc_node(sizeof(struct sched_rt_entity),
8759                                      GFP_KERNEL, cpu_to_node(i));
8760                 if (!rt_se)
8761                         goto err;
8762
8763                 init_tg_rt_entry(tg, rt_rq, rt_se, i, 0, parent->rt_se[i]);
8764         }
8765
8766         return 1;
8767
8768  err:
8769         return 0;
8770 }
8771
8772 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8773 {
8774         list_add_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list,
8775                         &cpu_rq(cpu)->leaf_rt_rq_list);
8776 }
8777
8778 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8779 {
8780         list_del_rcu(&tg->rt_rq[cpu]->leaf_rt_rq_list);
8781 }
8782 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8783 static inline void free_rt_sched_group(struct task_group *tg)
8784 {
8785 }
8786
8787 static inline
8788 int alloc_rt_sched_group(struct task_group *tg, struct task_group *parent)
8789 {
8790         return 1;
8791 }
8792
8793 static inline void register_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8794 {
8795 }
8796
8797 static inline void unregister_rt_sched_group(struct task_group *tg, int cpu)
8798 {
8799 }
8800 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
8801
8802 #ifdef CONFIG_GROUP_SCHED
8803 static void free_sched_group(struct task_group *tg)
8804 {
8805         free_fair_sched_group(tg);
8806         free_rt_sched_group(tg);
8807         kfree(tg);
8808 }
8809
8810 /* allocate runqueue etc for a new task group */
8811 struct task_group *sched_create_group(struct task_group *parent)
8812 {
8813         struct task_group *tg;
8814         unsigned long flags;
8815         int i;
8816
8817         tg = kzalloc(sizeof(*tg), GFP_KERNEL);
8818         if (!tg)
8819                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
8820
8821         if (!alloc_fair_sched_group(tg, parent))
8822                 goto err;
8823
8824         if (!alloc_rt_sched_group(tg, parent))
8825                 goto err;
8826
8827         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8828         for_each_possible_cpu(i) {
8829                 register_fair_sched_group(tg, i);
8830                 register_rt_sched_group(tg, i);
8831         }
8832         list_add_rcu(&tg->list, &task_groups);
8833
8834         WARN_ON(!parent); /* root should already exist */
8835
8836         tg->parent = parent;
8837         INIT_LIST_HEAD(&tg->children);
8838         list_add_rcu(&tg->siblings, &parent->children);
8839         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8840
8841         return tg;
8842
8843 err:
8844         free_sched_group(tg);
8845         return ERR_PTR(-ENOMEM);
8846 }
8847
8848 /* rcu callback to free various structures associated with a task group */
8849 static void free_sched_group_rcu(struct rcu_head *rhp)
8850 {
8851         /* now it should be safe to free those cfs_rqs */
8852         free_sched_group(container_of(rhp, struct task_group, rcu));
8853 }
8854
8855 /* Destroy runqueue etc associated with a task group */
8856 void sched_destroy_group(struct task_group *tg)
8857 {
8858         unsigned long flags;
8859         int i;
8860
8861         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8862         for_each_possible_cpu(i) {
8863                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8864                 unregister_rt_sched_group(tg, i);
8865         }
8866         list_del_rcu(&tg->list);
8867         list_del_rcu(&tg->siblings);
8868         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8869
8870         /* wait for possible concurrent references to cfs_rqs complete */
8871         call_rcu(&tg->rcu, free_sched_group_rcu);
8872 }
8873
8874 /* change task's runqueue when it moves between groups.
8875  *      The caller of this function should have put the task in its new group
8876  *      by now. This function just updates tsk->se.cfs_rq and tsk->se.parent to
8877  *      reflect its new group.
8878  */
8879 void sched_move_task(struct task_struct *tsk)
8880 {
8881         int on_rq, running;
8882         unsigned long flags;
8883         struct rq *rq;
8884
8885         rq = task_rq_lock(tsk, &flags);
8886
8887         update_rq_clock(rq);
8888
8889         running = task_current(rq, tsk);
8890         on_rq = tsk->se.on_rq;
8891
8892         if (on_rq)
8893                 dequeue_task(rq, tsk, 0);
8894         if (unlikely(running))
8895                 tsk->sched_class->put_prev_task(rq, tsk);
8896
8897         set_task_rq(tsk, task_cpu(tsk));
8898
8899 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8900         if (tsk->sched_class->moved_group)
8901                 tsk->sched_class->moved_group(tsk);
8902 #endif
8903
8904         if (unlikely(running))
8905                 tsk->sched_class->set_curr_task(rq);
8906         if (on_rq)
8907                 enqueue_task(rq, tsk, 0);
8908
8909         task_rq_unlock(rq, &flags);
8910 }
8911 #endif /* CONFIG_GROUP_SCHED */
8912
8913 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
8914 static void __set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8915 {
8916         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8917         int on_rq;
8918
8919         on_rq = se->on_rq;
8920         if (on_rq)
8921                 dequeue_entity(cfs_rq, se, 0);
8922
8923         se->load.weight = shares;
8924         se->load.inv_weight = 0;
8925
8926         if (on_rq)
8927                 enqueue_entity(cfs_rq, se, 0);
8928 }
8929
8930 static void set_se_shares(struct sched_entity *se, unsigned long shares)
8931 {
8932         struct cfs_rq *cfs_rq = se->cfs_rq;
8933         struct rq *rq = cfs_rq->rq;
8934         unsigned long flags;
8935
8936         spin_lock_irqsave(&rq->lock, flags);
8937         __set_se_shares(se, shares);
8938         spin_unlock_irqrestore(&rq->lock, flags);
8939 }
8940
8941 static DEFINE_MUTEX(shares_mutex);
8942
8943 int sched_group_set_shares(struct task_group *tg, unsigned long shares)
8944 {
8945         int i;
8946         unsigned long flags;
8947
8948         /*
8949          * We can't change the weight of the root cgroup.
8950          */
8951         if (!tg->se[0])
8952                 return -EINVAL;
8953
8954         if (shares < MIN_SHARES)
8955                 shares = MIN_SHARES;
8956         else if (shares > MAX_SHARES)
8957                 shares = MAX_SHARES;
8958
8959         mutex_lock(&shares_mutex);
8960         if (tg->shares == shares)
8961                 goto done;
8962
8963         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8964         for_each_possible_cpu(i)
8965                 unregister_fair_sched_group(tg, i);
8966         list_del_rcu(&tg->siblings);
8967         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8968
8969         /* wait for any ongoing reference to this group to finish */
8970         synchronize_sched();
8971
8972         /*
8973          * Now we are free to modify the group's share on each cpu
8974          * w/o tripping rebalance_share or load_balance_fair.
8975          */
8976         tg->shares = shares;
8977         for_each_possible_cpu(i) {
8978                 /*
8979                  * force a rebalance
8980                  */
8981                 cfs_rq_set_shares(tg->cfs_rq[i], 0);
8982                 set_se_shares(tg->se[i], shares);
8983         }
8984
8985         /*
8986          * Enable load balance activity on this group, by inserting it back on
8987          * each cpu's rq->leaf_cfs_rq_list.
8988          */
8989         spin_lock_irqsave(&task_group_lock, flags);
8990         for_each_possible_cpu(i)
8991                 register_fair_sched_group(tg, i);
8992         list_add_rcu(&tg->siblings, &tg->parent->children);
8993         spin_unlock_irqrestore(&task_group_lock, flags);
8994 done:
8995         mutex_unlock(&shares_mutex);
8996         return 0;
8997 }
8998
8999 unsigned long sched_group_shares(struct task_group *tg)
9000 {
9001         return tg->shares;
9002 }
9003 #endif
9004
9005 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9006 /*
9007  * Ensure that the real time constraints are schedulable.
9008  */
9009 static DEFINE_MUTEX(rt_constraints_mutex);
9010
9011 static unsigned long to_ratio(u64 period, u64 runtime)
9012 {
9013         if (runtime == RUNTIME_INF)
9014                 return 1ULL << 20;
9015
9016         return div64_u64(runtime << 20, period);
9017 }
9018
9019 /* Must be called with tasklist_lock held */
9020 static inline int tg_has_rt_tasks(struct task_group *tg)
9021 {
9022         struct task_struct *g, *p;
9023
9024         do_each_thread(g, p) {
9025                 if (rt_task(p) && rt_rq_of_se(&p->rt)->tg == tg)
9026                         return 1;
9027         } while_each_thread(g, p);
9028
9029         return 0;
9030 }
9031
9032 struct rt_schedulable_data {
9033         struct task_group *tg;
9034         u64 rt_period;
9035         u64 rt_runtime;
9036 };
9037
9038 static int tg_schedulable(struct task_group *tg, void *data)
9039 {
9040         struct rt_schedulable_data *d = data;
9041         struct task_group *child;
9042         unsigned long total, sum = 0;
9043         u64 period, runtime;
9044
9045         period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9046         runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9047
9048         if (tg == d->tg) {
9049                 period = d->rt_period;
9050                 runtime = d->rt_runtime;
9051         }
9052
9053 #ifdef CONFIG_USER_SCHED
9054         if (tg == &root_task_group) {
9055                 period = global_rt_period();
9056                 runtime = global_rt_runtime();
9057         }
9058 #endif
9059
9060         /*
9061          * Cannot have more runtime than the period.
9062          */
9063         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9064                 return -EINVAL;
9065
9066         /*
9067          * Ensure we don't starve existing RT tasks.
9068          */
9069         if (rt_bandwidth_enabled() && !runtime && tg_has_rt_tasks(tg))
9070                 return -EBUSY;
9071
9072         total = to_ratio(period, runtime);
9073
9074         /*
9075          * Nobody can have more than the global setting allows.
9076          */
9077         if (total > to_ratio(global_rt_period(), global_rt_runtime()))
9078                 return -EINVAL;
9079
9080         /*
9081          * The sum of our children's runtime should not exceed our own.
9082          */
9083         list_for_each_entry_rcu(child, &tg->children, siblings) {
9084                 period = ktime_to_ns(child->rt_bandwidth.rt_period);
9085                 runtime = child->rt_bandwidth.rt_runtime;
9086
9087                 if (child == d->tg) {
9088                         period = d->rt_period;
9089                         runtime = d->rt_runtime;
9090                 }
9091
9092                 sum += to_ratio(period, runtime);
9093         }
9094
9095         if (sum > total)
9096                 return -EINVAL;
9097
9098         return 0;
9099 }
9100
9101 static int __rt_schedulable(struct task_group *tg, u64 period, u64 runtime)
9102 {
9103         struct rt_schedulable_data data = {
9104                 .tg = tg,
9105                 .rt_period = period,
9106                 .rt_runtime = runtime,
9107         };
9108
9109         return walk_tg_tree(tg_schedulable, tg_nop, &data);
9110 }
9111
9112 static int tg_set_bandwidth(struct task_group *tg,
9113                 u64 rt_period, u64 rt_runtime)
9114 {
9115         int i, err = 0;
9116
9117         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9118         read_lock(&tasklist_lock);
9119         err = __rt_schedulable(tg, rt_period, rt_runtime);
9120         if (err)
9121                 goto unlock;
9122
9123         spin_lock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9124         tg->rt_bandwidth.rt_period = ns_to_ktime(rt_period);
9125         tg->rt_bandwidth.rt_runtime = rt_runtime;
9126
9127         for_each_possible_cpu(i) {
9128                 struct rt_rq *rt_rq = tg->rt_rq[i];
9129
9130                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9131                 rt_rq->rt_runtime = rt_runtime;
9132                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9133         }
9134         spin_unlock_irq(&tg->rt_bandwidth.rt_runtime_lock);
9135  unlock:
9136         read_unlock(&tasklist_lock);
9137         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9138
9139         return err;
9140 }
9141
9142 int sched_group_set_rt_runtime(struct task_group *tg, long rt_runtime_us)
9143 {
9144         u64 rt_runtime, rt_period;
9145
9146         rt_period = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9147         rt_runtime = (u64)rt_runtime_us * NSEC_PER_USEC;
9148         if (rt_runtime_us < 0)
9149                 rt_runtime = RUNTIME_INF;
9150
9151         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9152 }
9153
9154 long sched_group_rt_runtime(struct task_group *tg)
9155 {
9156         u64 rt_runtime_us;
9157
9158         if (tg->rt_bandwidth.rt_runtime == RUNTIME_INF)
9159                 return -1;
9160
9161         rt_runtime_us = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9162         do_div(rt_runtime_us, NSEC_PER_USEC);
9163         return rt_runtime_us;
9164 }
9165
9166 int sched_group_set_rt_period(struct task_group *tg, long rt_period_us)
9167 {
9168         u64 rt_runtime, rt_period;
9169
9170         rt_period = (u64)rt_period_us * NSEC_PER_USEC;
9171         rt_runtime = tg->rt_bandwidth.rt_runtime;
9172
9173         if (rt_period == 0)
9174                 return -EINVAL;
9175
9176         return tg_set_bandwidth(tg, rt_period, rt_runtime);
9177 }
9178
9179 long sched_group_rt_period(struct task_group *tg)
9180 {
9181         u64 rt_period_us;
9182
9183         rt_period_us = ktime_to_ns(tg->rt_bandwidth.rt_period);
9184         do_div(rt_period_us, NSEC_PER_USEC);
9185         return rt_period_us;
9186 }
9187
9188 static int sched_rt_global_constraints(void)
9189 {
9190         u64 runtime, period;
9191         int ret = 0;
9192
9193         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9194                 return -EINVAL;
9195
9196         runtime = global_rt_runtime();
9197         period = global_rt_period();
9198
9199         /*
9200          * Sanity check on the sysctl variables.
9201          */
9202         if (runtime > period && runtime != RUNTIME_INF)
9203                 return -EINVAL;
9204
9205         mutex_lock(&rt_constraints_mutex);
9206         read_lock(&tasklist_lock);
9207         ret = __rt_schedulable(NULL, 0, 0);
9208         read_unlock(&tasklist_lock);
9209         mutex_unlock(&rt_constraints_mutex);
9210
9211         return ret;
9212 }
9213 #else /* !CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9214 static int sched_rt_global_constraints(void)
9215 {
9216         unsigned long flags;
9217         int i;
9218
9219         if (sysctl_sched_rt_period <= 0)
9220                 return -EINVAL;
9221
9222         spin_lock_irqsave(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9223         for_each_possible_cpu(i) {
9224                 struct rt_rq *rt_rq = &cpu_rq(i)->rt;
9225
9226                 spin_lock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9227                 rt_rq->rt_runtime = global_rt_runtime();
9228                 spin_unlock(&rt_rq->rt_runtime_lock);
9229         }
9230         spin_unlock_irqrestore(&def_rt_bandwidth.rt_runtime_lock, flags);
9231
9232         return 0;
9233 }
9234 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9235
9236 int sched_rt_handler(struct ctl_table *table, int write,
9237                 struct file *filp, void __user *buffer, size_t *lenp,
9238                 loff_t *ppos)
9239 {
9240         int ret;
9241         int old_period, old_runtime;
9242         static DEFINE_MUTEX(mutex);
9243
9244         mutex_lock(&mutex);
9245         old_period = sysctl_sched_rt_period;
9246         old_runtime = sysctl_sched_rt_runtime;
9247
9248         ret = proc_dointvec(table, write, filp, buffer, lenp, ppos);
9249
9250         if (!ret && write) {
9251                 ret = sched_rt_global_constraints();
9252                 if (ret) {
9253                         sysctl_sched_rt_period = old_period;
9254                         sysctl_sched_rt_runtime = old_runtime;
9255                 } else {
9256                         def_rt_bandwidth.rt_runtime = global_rt_runtime();
9257                         def_rt_bandwidth.rt_period =
9258                                 ns_to_ktime(global_rt_period());
9259                 }
9260         }
9261         mutex_unlock(&mutex);
9262
9263         return ret;
9264 }
9265
9266 #ifdef CONFIG_CGROUP_SCHED
9267
9268 /* return corresponding task_group object of a cgroup */
9269 static inline struct task_group *cgroup_tg(struct cgroup *cgrp)
9270 {
9271         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpu_cgroup_subsys_id),
9272                             struct task_group, css);
9273 }
9274
9275 static struct cgroup_subsys_state *
9276 cpu_cgroup_create(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9277 {
9278         struct task_group *tg, *parent;
9279
9280         if (!cgrp->parent) {
9281                 /* This is early initialization for the top cgroup */
9282                 return &init_task_group.css;
9283         }
9284
9285         parent = cgroup_tg(cgrp->parent);
9286         tg = sched_create_group(parent);
9287         if (IS_ERR(tg))
9288                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9289
9290         return &tg->css;
9291 }
9292
9293 static void
9294 cpu_cgroup_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9295 {
9296         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9297
9298         sched_destroy_group(tg);
9299 }
9300
9301 static int
9302 cpu_cgroup_can_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9303                       struct task_struct *tsk)
9304 {
9305 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9306         /* Don't accept realtime tasks when there is no way for them to run */
9307         if (rt_task(tsk) && cgroup_tg(cgrp)->rt_bandwidth.rt_runtime == 0)
9308                 return -EINVAL;
9309 #else
9310         /* We don't support RT-tasks being in separate groups */
9311         if (tsk->sched_class != &fair_sched_class)
9312                 return -EINVAL;
9313 #endif
9314
9315         return 0;
9316 }
9317
9318 static void
9319 cpu_cgroup_attach(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp,
9320                         struct cgroup *old_cont, struct task_struct *tsk)
9321 {
9322         sched_move_task(tsk);
9323 }
9324
9325 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9326 static int cpu_shares_write_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9327                                 u64 shareval)
9328 {
9329         return sched_group_set_shares(cgroup_tg(cgrp), shareval);
9330 }
9331
9332 static u64 cpu_shares_read_u64(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9333 {
9334         struct task_group *tg = cgroup_tg(cgrp);
9335
9336         return (u64) tg->shares;
9337 }
9338 #endif /* CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED */
9339
9340 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9341 static int cpu_rt_runtime_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft,
9342                                 s64 val)
9343 {
9344         return sched_group_set_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp), val);
9345 }
9346
9347 static s64 cpu_rt_runtime_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9348 {
9349         return sched_group_rt_runtime(cgroup_tg(cgrp));
9350 }
9351
9352 static int cpu_rt_period_write_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9353                 u64 rt_period_us)
9354 {
9355         return sched_group_set_rt_period(cgroup_tg(cgrp), rt_period_us);
9356 }
9357
9358 static u64 cpu_rt_period_read_uint(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9359 {
9360         return sched_group_rt_period(cgroup_tg(cgrp));
9361 }
9362 #endif /* CONFIG_RT_GROUP_SCHED */
9363
9364 static struct cftype cpu_files[] = {
9365 #ifdef CONFIG_FAIR_GROUP_SCHED
9366         {
9367                 .name = "shares",
9368                 .read_u64 = cpu_shares_read_u64,
9369                 .write_u64 = cpu_shares_write_u64,
9370         },
9371 #endif
9372 #ifdef CONFIG_RT_GROUP_SCHED
9373         {
9374                 .name = "rt_runtime_us",
9375                 .read_s64 = cpu_rt_runtime_read,
9376                 .write_s64 = cpu_rt_runtime_write,
9377         },
9378         {
9379                 .name = "rt_period_us",
9380                 .read_u64 = cpu_rt_period_read_uint,
9381                 .write_u64 = cpu_rt_period_write_uint,
9382         },
9383 #endif
9384 };
9385
9386 static int cpu_cgroup_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cont)
9387 {
9388         return cgroup_add_files(cont, ss, cpu_files, ARRAY_SIZE(cpu_files));
9389 }
9390
9391 struct cgroup_subsys cpu_cgroup_subsys = {
9392         .name           = "cpu",
9393         .create         = cpu_cgroup_create,
9394         .destroy        = cpu_cgroup_destroy,
9395         .can_attach     = cpu_cgroup_can_attach,
9396         .attach         = cpu_cgroup_attach,
9397         .populate       = cpu_cgroup_populate,
9398         .subsys_id      = cpu_cgroup_subsys_id,
9399         .early_init     = 1,
9400 };
9401
9402 #endif  /* CONFIG_CGROUP_SCHED */
9403
9404 #ifdef CONFIG_CGROUP_CPUACCT
9405
9406 /*
9407  * CPU accounting code for task groups.
9408  *
9409  * Based on the work by Paul Menage (menage@google.com) and Balbir Singh
9410  * (balbir@in.ibm.com).
9411  */
9412
9413 /* track cpu usage of a group of tasks and its child groups */
9414 struct cpuacct {
9415         struct cgroup_subsys_state css;
9416         /* cpuusage holds pointer to a u64-type object on every cpu */
9417         u64 *cpuusage;
9418         struct cpuacct *parent;
9419 };
9420
9421 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys;
9422
9423 /* return cpu accounting group corresponding to this container */
9424 static inline struct cpuacct *cgroup_ca(struct cgroup *cgrp)
9425 {
9426         return container_of(cgroup_subsys_state(cgrp, cpuacct_subsys_id),
9427                             struct cpuacct, css);
9428 }
9429
9430 /* return cpu accounting group to which this task belongs */
9431 static inline struct cpuacct *task_ca(struct task_struct *tsk)
9432 {
9433         return container_of(task_subsys_state(tsk, cpuacct_subsys_id),
9434                             struct cpuacct, css);
9435 }
9436
9437 /* create a new cpu accounting group */
9438 static struct cgroup_subsys_state *cpuacct_create(
9439         struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9440 {
9441         struct cpuacct *ca = kzalloc(sizeof(*ca), GFP_KERNEL);
9442
9443         if (!ca)
9444                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9445
9446         ca->cpuusage = alloc_percpu(u64);
9447         if (!ca->cpuusage) {
9448                 kfree(ca);
9449                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9450         }
9451
9452         if (cgrp->parent)
9453                 ca->parent = cgroup_ca(cgrp->parent);
9454
9455         return &ca->css;
9456 }
9457
9458 /* destroy an existing cpu accounting group */
9459 static void
9460 cpuacct_destroy(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9461 {
9462         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9463
9464         free_percpu(ca->cpuusage);
9465         kfree(ca);
9466 }
9467
9468 static u64 cpuacct_cpuusage_read(struct cpuacct *ca, int cpu)
9469 {
9470         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9471         u64 data;
9472
9473 #ifndef CONFIG_64BIT
9474         /*
9475          * Take rq->lock to make 64-bit read safe on 32-bit platforms.
9476          */
9477         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9478         data = *cpuusage;
9479         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9480 #else
9481         data = *cpuusage;
9482 #endif
9483
9484         return data;
9485 }
9486
9487 static void cpuacct_cpuusage_write(struct cpuacct *ca, int cpu, u64 val)
9488 {
9489         u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9490
9491 #ifndef CONFIG_64BIT
9492         /*
9493          * Take rq->lock to make 64-bit write safe on 32-bit platforms.
9494          */
9495         spin_lock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9496         *cpuusage = val;
9497         spin_unlock_irq(&cpu_rq(cpu)->lock);
9498 #else
9499         *cpuusage = val;
9500 #endif
9501 }
9502
9503 /* return total cpu usage (in nanoseconds) of a group */
9504 static u64 cpuusage_read(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cft)
9505 {
9506         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9507         u64 totalcpuusage = 0;
9508         int i;
9509
9510         for_each_present_cpu(i)
9511                 totalcpuusage += cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9512
9513         return totalcpuusage;
9514 }
9515
9516 static int cpuusage_write(struct cgroup *cgrp, struct cftype *cftype,
9517                                                                 u64 reset)
9518 {
9519         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgrp);
9520         int err = 0;
9521         int i;
9522
9523         if (reset) {
9524                 err = -EINVAL;
9525                 goto out;
9526         }
9527
9528         for_each_present_cpu(i)
9529                 cpuacct_cpuusage_write(ca, i, 0);
9530
9531 out:
9532         return err;
9533 }
9534
9535 static int cpuacct_percpu_seq_read(struct cgroup *cgroup, struct cftype *cft,
9536                                    struct seq_file *m)
9537 {
9538         struct cpuacct *ca = cgroup_ca(cgroup);
9539         u64 percpu;
9540         int i;
9541
9542         for_each_present_cpu(i) {
9543                 percpu = cpuacct_cpuusage_read(ca, i);
9544                 seq_printf(m, "%llu ", (unsigned long long) percpu);
9545         }
9546         seq_printf(m, "\n");
9547         return 0;
9548 }
9549
9550 static struct cftype files[] = {
9551         {
9552                 .name = "usage",
9553                 .read_u64 = cpuusage_read,
9554                 .write_u64 = cpuusage_write,
9555         },
9556         {
9557                 .name = "usage_percpu",
9558                 .read_seq_string = cpuacct_percpu_seq_read,
9559         },
9560
9561 };
9562
9563 static int cpuacct_populate(struct cgroup_subsys *ss, struct cgroup *cgrp)
9564 {
9565         return cgroup_add_files(cgrp, ss, files, ARRAY_SIZE(files));
9566 }
9567
9568 /*
9569  * charge this task's execution time to its accounting group.
9570  *
9571  * called with rq->lock held.
9572  */
9573 static void cpuacct_charge(struct task_struct *tsk, u64 cputime)
9574 {
9575         struct cpuacct *ca;
9576         int cpu;
9577
9578         if (!cpuacct_subsys.active)
9579                 return;
9580
9581         cpu = task_cpu(tsk);
9582         ca = task_ca(tsk);
9583
9584         for (; ca; ca = ca->parent) {
9585                 u64 *cpuusage = percpu_ptr(ca->cpuusage, cpu);
9586                 *cpuusage += cputime;
9587         }
9588 }
9589
9590 struct cgroup_subsys cpuacct_subsys = {
9591         .name = "cpuacct",
9592         .create = cpuacct_create,
9593         .destroy = cpuacct_destroy,
9594         .populate = cpuacct_populate,
9595         .subsys_id = cpuacct_subsys_id,
9596 };
9597 #endif  /* CONFIG_CGROUP_CPUACCT */